KR20230087081A - Super absorbent polymer and preparation method thereof - Google Patents

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박동훈
허영재
김재순
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a superabsorbent polymer and a method for producing the same and, more specifically, to a superabsorbent polymer containing two or more types of hydrophobic materials and having improved tactile feel after swelling without deterioration in absorbent performance, and a method for producing the same. The superabsorbent polymer comprises: superabsorbent polymer resin particles having a base resin including a first cross-linked polymer of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having at least partially neutralized acidic group, and a surface cross-linked layer including a second cross-linked polymer in which the first cross-linked polymer is additionally cross-linked through a surface cross linking agent; and two or more types of hydrophobic substances containing a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms.

Description

고흡수성 수지 및 이의 제조 방법{SUPER ABSORBENT POLYMER AND PREPARATION METHOD THEREOF}Super absorbent polymer and its manufacturing method {SUPER ABSORBENT POLYMER AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 두 종류 이상의 소수성 물질을 포함하여 흡수 성능의 저하 없이 팽윤 후 향상된 촉감을 갖는 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a superabsorbent polymer and a method for preparing the same. More specifically, it relates to a super absorbent polymer containing two or more types of hydrophobic materials and having an improved tactile feel after swelling without deterioration in absorbent performance and a manufacturing method thereof.

고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 5백 내지 1천 배 정도의 수분을 흡수할 수 있는 기능을 가진 합성 고분자 물질로서, 개발업체마다 SAM(Super Absorbency Material), AGM(Absorbent Gel Material) 등 각기 다른 이름으로 명명하고 있다. 상기와 같은 고흡수성 수지는 생리용구로 실용화되기 시작해서, 현재는 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품유통분야에서의 신선도 유지제 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다. Super Absorbent Polymer (SAP) is a synthetic high-molecular substance that has the ability to absorb moisture 500 to 1,000 times its own weight. Material), etc., are named by different names. The superabsorbent polymer as described above has begun to be put into practical use as a sanitary tool, and is currently widely used as a material for gardening soil remediation agents, civil engineering and construction waterstop materials, seedling sheets, freshness retainers in the field of food distribution, and steaming. .

이러한 고흡수성 수지는 주로 기저귀나 생리대 등 위생재 분야에서 널리 사용되고 있다. 상기 위생재 내에서, 상기 고흡수성 수지는 펄프 내에 퍼진 상태로 포함되는 것이 일반적이다. 그런데, 최근 들어서는, 보다 얇은 두께의 기저귀 등 위생재를 제공하기 위한 노력이 계속되고 있으며, 그 일환으로서 펄프의 함량이 감소되거나, 더 나아가 펄프가 전혀 사용되지 않는 소위 펄프리스(pulpless) 기저귀 등의 개발이 적극적으로 진행되고 있다.These superabsorbent polymers are widely used in sanitary materials such as diapers and sanitary napkins. In the sanitary material, it is common that the superabsorbent polymer is included in a spread state in the pulp. However, in recent years, efforts have been made to provide sanitary materials such as diapers with a thinner thickness, and as part of this, the content of pulp is reduced or, furthermore, so-called pulpless diapers in which pulp is not used at all. Development is actively progressing.

이와 같이, 펄프의 함량이 감소되거나, 펄프가 사용되지 않은 위생재의 경우, 상대적으로 고흡수성 수지가 높은 비율로 포함되어, 고흡수성 수지 입자들이 위생재 내에 불가피하게 다층으로 포함된다. 이렇게 다층으로 포함되는 전체적인 고흡수성 수지 입자들이 보다 효율적으로 많은 양의 소변 등의 액체를 흡수하기 위해서는, 상기 고흡수성 수지가 기본적으로 높은 흡수 성능뿐 아니라 빠른 흡수 속도를 나타낼 필요가 있다. As described above, in the case of a sanitary material in which the pulp content is reduced or pulp is not used, the super absorbent polymer is included in a relatively high ratio, so that the super absorbent polymer particles are inevitably included in multiple layers in the sanitary material. In order for the entire superabsorbent polymer particles included in multiple layers to more efficiently absorb a large amount of liquid such as urine, the superabsorbent polymer basically needs to exhibit high absorption performance as well as a fast absorption rate.

나아가, 초박형 위생제의 제조가 증가함에 따라, 위생재가 소변 등의 액체를 흡수한 이후 장시간 보송보송한 상태가 유지되면서 불쾌하지 않는 촉감을 나타낼 수 있는지 여부가 중요해지고 있다. 이와 관련하여, 종래에 고흡수성 수지 표면에 크고 작은 기공을 형성하여 액체를 빨리 흡수할 수 있도록 하여 고흡수성 수지 표면의 건조도(dryness) 및 촉감을 개선하려는 시도가 있었으나, 이 경우 기공에 의해 고흡수성 수지의 겔 강도가 약해지면서 겔의 통액성이 저하되고, 이로 인하여 위생재의 흡수 속도 및 확산 면적이 저하되는 문제가 있어 왔다.Furthermore, as the production of ultra-thin sanitary products increases, it is becoming important whether or not the sanitary material can exhibit an unpleasant touch while maintaining a dry state for a long time after absorbing liquid such as urine. In this regard, conventionally, attempts have been made to improve the dryness and touch of the surface of the super absorbent polymer by forming large and small pores on the surface of the super absorbent polymer so that liquid can be quickly absorbed. As the gel strength of the absorbent polymer is weakened, the liquid permeability of the gel is lowered, and as a result, there has been a problem that the absorption rate and diffusion area of the sanitary material are lowered.

이에 따라, 고흡수성 수지의 흡수 속도와 흡수 성능을 유지하면서도 소변 등의 액체를 흡수하여 팽윤된 고흡수성 수지가 향상된 촉감을 가질 수 있도록 하는 기술의 개발이 계속적으로 요청되고 있다.Accordingly, there is a continuous demand for the development of a technology that allows the swollen super absorbent polymer to have an improved touch by absorbing liquid such as urine while maintaining the absorption rate and performance of the super absorbent polymer.

이에 본 발명은 특정 구조를 갖는 2 종 이상의 소수성 물질을 포함하여, 흡수 성능의 저하 없이 팽윤 후 향상된 촉감을 갖는 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. Accordingly, the present invention relates to a superabsorbent polymer having improved tactile feel after swelling without deterioration in absorbent performance by including two or more kinds of hydrophobic materials having a specific structure and a manufacturing method thereof.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, In order to solve the above problems, the present invention,

적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 제1 가교 중합체를 포함하는 베이스 수지, 및 상기 베이스 수지 상에 형성되어 있고, 상기 제1 가교 중합체가 표면 가교제를 매개로 추가 가교된 제2 가교 중합체를 포함하는 표면 가교층을 포함하는 고흡수성 수지 입자; 및A base resin comprising a first crosslinked polymer of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized, and a second crosslinked polymer formed on the base resin and further crosslinked with a surface crosslinking agent. superabsorbent polymer particles including a surface crosslinking layer containing a crosslinked polymer; and

탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기를 포함하는 2 종 이상의 소수성 물질을 포함하고,Contains two or more hydrophobic substances containing a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms,

상기 소수성 물질은 자당산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택되는, 고흡수성 수지를 제공한다:The hydrophobic material is selected from the group consisting of sucrose acid esters, sorbitan fatty acid esters, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, providing a superabsorbent polymer:

또한, 본 발명은, In addition, the present invention,

내부 가교제 및 중합 개시제의 존재 하에, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계(단계 1);forming a water-containing gel polymer by cross-linking polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized in the presence of an internal cross-linking agent and a polymerization initiator (Step 1);

상기 함수겔 중합체를 건조 및 분쇄하여, 베이스 수지를 제조하는 단계(단계 2); 및drying and pulverizing the water-containing gel polymer to prepare a base resin (step 2); and

표면 가교제 및 탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기를 포함하는 2 종 이상의 소수성 물질의 존재 하에, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여, 상기 베이스 수지의 표면 중 적어도 일부에 표면 가교층을 형성하는 단계(단계 3)를 포함하고,Forming a surface crosslinking layer on at least a part of the surface of the base resin by further crosslinking the surface of the base resin in the presence of a surface crosslinking agent and two or more kinds of hydrophobic materials including a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms. (step 3),

상기 소수성 물질은 자당산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택되는,The hydrophobic material is selected from the group consisting of sucrose acid esters, sorbitan fatty acid esters and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters,

고흡수성 수지의 제조 방법을 제공한다.A method for preparing a superabsorbent polymer is provided.

본 발명의 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법에 따르면, 특정 구조를 갖는 2 종 이상의 소수성 물질을 베이스 수지 표면 가교 단계에 투입하여 고흡수성 수지 표면의 일부를 소수화함으로써 흡수 성능의 저하 없이 고흡수성 수지의 팽윤 후 촉감을 향상시킬 수 있다. According to the super absorbent polymer and method for preparing the super absorbent polymer of the present invention, at least two hydrophobic materials having a specific structure are added to the base resin surface crosslinking step to hydrophobize a part of the super absorbent polymer surface, thereby swelling the super absorbent polymer without deteriorating the absorbent performance. It can improve the tactile sensation.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise", "comprise" or "having" are intended to indicate that there is an embodied feature, step, component, or combination thereof, but one or more other features or steps; It should be understood that the presence or addition of components, or combinations thereof, is not previously excluded.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and various forms, specific embodiments will be exemplified and described in detail below. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, and includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에 사용되는 전문 용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 그리고, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. The terminology used herein is only intended to refer to specific embodiments and is not intended to limit the present invention. And, as used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite.

본 발명의 명세서에 사용되는 용어 "중합체", 또는 "고분자"는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체가 중합된 상태인 것을 의미하며, 모든 수분 함량 범위 또는 입경 범위를 포괄할 수 있다. 상기 중합체 중, 중합 후 건조 전 상태의 것으로 함수율(수분 함량)이 약 40 중량% 이상의 중합체를 함수겔 중합체로 지칭할 수 있고, 이러한 함수겔 중합체가 분쇄 및 건조된 입자를 가교 중합체로 지칭할 수 있다.The term "polymer" or "polymer" used in the specification of the present invention means a state in which water-soluble ethylenically unsaturated monomers are polymerized, and may cover all moisture content ranges or particle size ranges. Among the polymers, polymers in a state after polymerization and before drying and having a moisture content (moisture content) of about 40% by weight or more may be referred to as hydrogel polymers, and particles obtained by pulverizing and drying such hydrogel polymers may be referred to as crosslinked polymers. there is.

또한, 용어 "고흡수성 수지 입자"는 산성기를 포함하고 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 수용성 에틸렌계 불포화 단량체가 중합되고 내부 가교제에 의해 가교된 가교 중합체를 포함하는, 입자상의 물질을 일컫는다. Also, the term “superabsorbent polymer particles” refers to a particulate material including a crosslinked polymer obtained by polymerizing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group and at least partially neutralizing the acidic group and crosslinking by an internal crosslinking agent.

또한, 용어 "고흡수성 수지"는 문맥에 따라 산성기를 포함하고 상기 산성기의 적어도 일부가 중화된 수용성 에틸렌계 불포화 단량체가 중합된 가교 중합체, 또는 상기 가교 중합체가 분쇄된 고흡수성 수지 입자로 이루어진 분말(powder) 형태의 베이스 수지를 의미하거나, 또는 상기 가교 중합체나 상기 베이스 수지에 대해 추가의 공정, 예를 들어 표면 가교, 미분 재조립, 건조, 분쇄, 분급 등을 거쳐 제품화에 적합한 상태로 한 것을 모두 포괄하는 것으로 사용된다. 따라서, 용어 "고흡수성 수지"는 고흡수성 수지를 포함하는 조성물, 즉, 복수 개의 고흡수성 수지 입자를 포함하는 것으로 해석될 수 있다. Also, the term “superabsorbent polymer”, depending on the context, refers to a crosslinked polymer in which a water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing an acidic group and at least a portion of which is neutralized is polymerized, or a powder made of superabsorbent polymer particles in which the crosslinked polymer is pulverized (Powder) type base resin, or a product suitable for commercialization through additional processes such as surface crosslinking, fine powder reassembly, drying, pulverization, classification, etc. to the crosslinked polymer or the base resin It is used to cover all. Accordingly, the term “super absorbent polymer” may be interpreted as including a composition including the super absorbent polymer, that is, a plurality of super absorbent polymer particles.

최근 들어, 위생재, 특히 두께가 얇은 일회용 초박형 기저귀의 수요가 증가함에 따라, 소변을 흡수한 이후의 기저귀 표면의 촉감이 기저귀의 특성을 가늠하는 중요한 척도가 되고 있다. 이에, 본 발명자들은 베이스 수지 표면 처리 단계에서 탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기를 포함하는 소수성 물질을 2 종 이상 혼합하여 사용하는 경우, 고흡수성 수지 표면의 적어도 일부가 소수화 되어 고흡수성 수지가 소변을 흡수하여 팽윤된 이후에도 향상된 촉감을 나타냄을 확인하고 본 발명을 완성하였다. In recent years, as the demand for sanitary materials, especially disposable ultra-thin diapers with a thin thickness, has increased, the tactile feel of the diaper surface after absorbing urine has become an important criterion for evaluating the characteristics of the diaper. Accordingly, when the present inventors use a mixture of two or more types of hydrophobic materials containing a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms in the base resin surface treatment step, at least a part of the surface of the super absorbent polymer is hydrophobic, so that the super absorbent polymer becomes urine. After absorbing and swelling, it was confirmed that it exhibits improved tactile sensation, and the present invention was completed.

구체적으로, 상기 소수성 물질은 자당산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택된다. 이러한 소수성 물질은 탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기라는 소수성 작용기(hydrophobic functional group)를 포함하는데, 여기서 탄화수소기는 알킬기, 알케닐기 및 알키닐기를 모두 포괄하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 소수성 물질은 화합물 내에 탄소수 11 개 이상이면서 20 개 이하의 선형 또는 분지형 탄화수소기를 하나 이상 포함하는 것이 바람직하다. 상기 소수성 물질 내 포함된 가장 사슬이 긴 탄화수소기의 탄소수가 11 개 미만인 경우 사슬 길이가 짧아 고흡수성 수지 표면을 충분히 소수화시킬 수 없다는 문제가 있고, 상기 소수성 물질 내 포함된 가장 사슬이 긴 탄화수소기의 탄소수가 탄소수 20 개 초과인 경우 상기 소수성 물질의 이동성(mobility)이 감소되어 베이스 수지와 효과적으로 혼합되지 않을 수 있고, 소수성 물질의 비용 상승으로 인하여 제조 단가가 높아지는 문제가 있을 수 있다. Specifically, the hydrophobic material is selected from the group consisting of sucrose acid esters, sorbitan fatty acid esters and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters. Such a hydrophobic material includes a hydrophobic functional group called a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms, wherein the hydrocarbon group can be understood to encompass all of an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group. In addition, the hydrophobic material preferably includes at least one linear or branched hydrocarbon group having 11 or more and 20 or less carbon atoms in the compound. If the carbon number of the longest chain hydrocarbon group included in the hydrophobic material is less than 11, there is a problem that the surface of the superabsorbent polymer cannot be sufficiently hydrophobic because the chain length is short, and the longest chain hydrocarbon group included in the hydrophobic material When the number of carbon atoms exceeds 20, the mobility of the hydrophobic material may be reduced, so that it may not be effectively mixed with the base resin, and the cost of the hydrophobic material may increase, resulting in an increase in manufacturing cost.

예를 들어, 상기 소수성 물질은 탄소수 11 내지 20의 선형 알킬을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들어, 상기 소수성 물질은 n-운데카닐, n-도데카닐, n-트리데카닐, n-테트라데카닐, n-펜타데카닐, n-헥사데카닐, n-헵타데카닐, n-옥타데카닐, n-노나데카닐, 또는 n-이코사닐을 포함할 수 있다. For example, the hydrophobic material may include a linear alkyl having 11 to 20 carbon atoms. More specifically, for example, the hydrophobic material is n-undecanyl, n-dodecanyl, n-tridecanyl, n-tetradecanyl, n-pentadecanyl, n-hexadecanyl, n-heptadecanyl , n-octadecanyl, n-nonadecanyl, or n-icosanil.

또한, 상기 소수성 물질은 상술한 탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기와 같은 소수성 작용기 외에 하이드록시기 및 에스테르기와 같은 친수성 작용기(hydrophilic functional group)를 더 포함할 수 있다. 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 산성기(-COOH) 및/또는 중화된 산성기(-COO-)를 포함하므로, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 가교 중합체를 포함하는 고흡수성 수지 입자의 표면에는 중합에 참여하지 않고 남아있는 산성기(-COOH) 및/또는 중화된 산성기(-COO-)에 의한 친수성 부분이 다량 존재하게 된다. 따라서, 소수성 물질에 포함되어 있는 친수성 작용기가 고흡수성 수지의 표면에 남아있는 친수성 부분에 흡착하게 되므로, 상기 소수성 물질이 흡착된 고흡수성 수지의 표면은 소수성 물질의 다른 말단에 위치한 탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기와 같은 소수성 작용기에 의해 소수성을 나타내게 된다. 이에 따라, 고흡수성 수지의 표면 일부가 소수화되어 고흡수성 수지가 팽윤된 이후에도 촉감이 향상될 수 있다. In addition, the hydrophobic material may further include a hydrophilic functional group such as a hydroxyl group and an ester group in addition to the aforementioned hydrophobic functional group such as a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms. Since the water-soluble ethylenically unsaturated monomer contains an acidic group (-COOH) and/or a neutralized acidic group ( -COO- ), the surface of the superabsorbent polymer particle containing the crosslinked polymer of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer does not participate in polymerization. A large amount of hydrophilic moieties due to remaining acidic groups (-COOH) and/or neutralized acidic groups ( -COO- ) are present. Therefore, since the hydrophilic functional group included in the hydrophobic material is adsorbed to the hydrophilic portion remaining on the surface of the super absorbent polymer, the surface of the super absorbent polymer to which the hydrophobic material is adsorbed is linear with 11 or more carbon atoms located at the other end of the hydrophobic material. Alternatively, hydrophobicity is exhibited by a hydrophobic functional group such as a branched hydrocarbon group. Accordingly, a part of the surface of the super absorbent polymer is hydrophobic, so that the tactile sensation may be improved even after the super absorbent polymer is swollen.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따라 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a superabsorbent polymer and a manufacturing method thereof will be described in more detail according to specific embodiments of the present invention.

고흡수성 수지super absorbent polymer

적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 제1 가교 중합체를 포함하는 베이스 수지, 및 상기 베이스 수지 상에 형성되어 있고, 상기 제1 가교 중합체가 표면 가교제를 매개로 추가 가교된 제2 가교 중합체를 포함하는 표면 가교층을 포함하는 고흡수성 수지 입자; 및 탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기를 포함하는 2 종 이상의 소수성 물질;을 포함하고,A base resin comprising a first crosslinked polymer of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized, and a second crosslinked polymer formed on the base resin and further crosslinked with a surface crosslinking agent. superabsorbent polymer particles including a surface crosslinking layer containing a crosslinked polymer; And two or more hydrophobic materials containing a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms;

상기 소수성 물질은 자당산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택되는, 고흡수성 수지가 제공된다.The hydrophobic material is selected from the group consisting of sucrose acid esters, sorbitan fatty acid esters, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters.

이하, 일 구현예의 고흡수성 수지에 대해 각 성분 별로 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the superabsorbent polymer of one embodiment will be described in more detail for each component.

일 구현예의 고흡수성 수지는, 복수 개의, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 내부 가교제의 제1 가교 중합체를 포함하는 베이스 수지, 및 상기 베이스 수지 상에 형성되어 있고, 상기 제1 가교 중합체가 표면 가교제를 매개로 추가 가교된 제2 가교 중합체를 포함하는 표면 가교층을 포함하는 고흡수성 수지 입자를 포함한다. 이 때, 상기 제1 가교 중합체는 상기 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체가 내부 가교제의 존재 하에서 가교 중합된 것으로, 상기 단량체들이 중합되어 형성된 메인 사슬들이 상기 내부 가교제에 의해 가교되는 형태의 3차원 망상 구조를 갖는다. 이와 같이, 상기 가교 중합체가 상기 단량체들이 중합되어 형성된 메인 사슬들이 상기 내부 가교제에 의해 가교되는 형태의 3차원 망상 구조를 갖는 경우, 내부 가교제에 의해 추가 가교되지 않은 2차원 선형 구조를 갖는 경우에 비하여 고흡수성 수지의 제반 물성인 보수능 및 가압 흡수능이 현저히 향상될 수 있다.The superabsorbent polymer of one embodiment is formed on a base resin including a first crosslinked polymer of a plurality of water-soluble ethylenically unsaturated monomers having at least partially neutralized acidic groups and an internal crosslinking agent, and the base resin, It includes superabsorbent polymer particles including a surface crosslinking layer including a second crosslinked polymer in which the first crosslinked polymer is additionally crosslinked with a surface crosslinking agent. At this time, the first crosslinked polymer is obtained by crosslinking polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized in the presence of an internal crosslinking agent, and the main chains formed by polymerization of the monomers are crosslinked by the internal crosslinking agent It has a three-dimensional network structure of the form. As such, when the crosslinked polymer has a three-dimensional network structure in which the main chains formed by polymerization of the monomers are crosslinked by the internal crosslinking agent, compared to a case where the crosslinked polymer has a two-dimensional linear structure not additionally crosslinked by the internal crosslinking agent. The water retention capacity and absorbency under pressure, which are all physical properties of the superabsorbent polymer, can be remarkably improved.

상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 고흡수성 수지의 제조에 통상적으로 사용되는 임의의 단량체일 수 있다. 비제한적인 예로, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다: The water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be any monomer commonly used in the preparation of super absorbent polymers. As a non-limiting example, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be a compound represented by Formula 2 below:

[화학식 2][Formula 2]

R-COOM'R-COOM'

상기 화학식 2에서, In Formula 2,

R은 불포화 결합을 포함하는 탄소수 2 내지 5의 알케닐 그룹이고, R is an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms containing an unsaturated bond,

M'는 수소원자, 1가 또는 2가 금속, 암모늄기 또는 유기 아민염이다.M' is a hydrogen atom, a monovalent or divalent metal, an ammonium group, or an organic amine salt.

바람직하게는, 상기 단량체는 (메트)아크릴산, 및 이들 산의 1가 (알칼리) 금속염, 2가 금속염, 암모늄염 및 유기 아민염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. Preferably, the monomer may be at least one selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and monovalent (alkali) metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, and organic amine salts of these acids.

이처럼 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로 (메트)아크릴산 및/또는 그 염을 사용할 경우 흡수성이 향상된 고흡수성 수지를 얻을 수 있어 유리하다. 이 밖에도 상기 단량체로는 무수말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-(메트)아크릴로일프로판술폰산 또는 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산, (메트)아크릴아미드, N-치환(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, (N,N)-디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, (N,N)-디메틸아미노프로필 (메트)아크릴아미드 등이 사용될 수 있다.As such, when (meth)acrylic acid and/or its salt is used as the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, it is advantageous to obtain a superabsorbent polymer with improved water absorbency. In addition, the monomers include maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, 2-acryloylethanesulfonic acid, 2-methacryloylethanesulfonic acid, 2-(meth)acryloylpropanesulfonic acid or 2-(meth)acryloylethanesulfonic acid. ) Acrylamide-2-methyl propane sulfonic acid, (meth)acrylamide, N-substituted (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, methoxypolyethylene Glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, (N,N)-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, (N,N)-dimethylaminopropyl (meth)acrylamide and the like can be used.

여기서, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체는 산성기를 가지고, 상기 산성기 중 적어도 일부는 중화제에 의해 중화되어 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 상기 내부 가교제, 상기 중합 개시제 및 중화제를 혼합하는 단계에서 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 산성기 중 적어도 일부가 중화될 수 있다. 이 때, 중화제로는 산성기를 중화시킬 수 있는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄 등과 같은 염기성 물질이 사용될 수 있다.Here, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer has an acidic group, and at least some of the acidic groups may be neutralized by a neutralizing agent. Specifically, in the step of mixing the water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group, the internal crosslinking agent, the polymerization initiator, and the neutralizing agent, at least some of the acidic groups of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be neutralized. At this time, as the neutralizing agent, basic materials such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonium hydroxide capable of neutralizing acidic groups may be used.

또한, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체에 포함된 산성기 중 상기 중화제에 의해 중화된 정도를 일컫는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중화도는, 50 내지 90 몰%, 또는, 60 내지 85 몰%, 또는 65 내지 85 몰%, 또는 65 내지 75 몰%일 수 있다. 상기 중화도의 범위는 최종 물성에 따라 달라질 수 있지만, 중화도가 지나치게 높으면 중화된 단량체가 석출되어 중합이 원활하게 진행되기 어려울 수 있으며, 반대로 중화도가 지나치게 낮으면 고분자의 흡수력이 크게 떨어질 뿐만 아니라 취급하기 곤란한 탄성 고무와 같은 성질을 나타낼 수 있다.In addition, the degree of neutralization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, which refers to the degree of neutralization by the neutralizing agent among the acidic groups included in the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, is 50 to 90 mol%, or 60 to 85 mol%, or 65 to 85 mol% 85 mole %, or 65 to 75 mole %. The range of the degree of neutralization may vary depending on the final physical properties, but if the degree of neutralization is too high, neutralized monomers may be precipitated, making it difficult for the polymerization to proceed smoothly. It can exhibit properties like elastic rubber that are difficult to handle.

또한, 본 명세서에서 사용하는 용어 '내부 가교제'는 후술하는 고흡수성 수지 입자의 표면을 가교시키는 위한 표면 가교제와 구분짓기 위해 사용하는 용어로, 상술한 수용성 에틸렌계 불포화 단량체들의 불포화 결합을 가교시켜 중합시키는 역할을 한다. 상기 단계에서의 가교는 표면 또는 내부 구분 없이 진행되나, 후술하는 고흡수성 수지 입자의 표면 가교 공정이 진행되는 경우, 최종 제조된 고흡수성 수지의 입자 표면은 표면 가교제에 의해 가교된 구조로 이루어져 있고, 내부는 상기 내부 가교제에 의해 가교된 구조로 이루어져있게 된다.In addition, the term 'internal cross-linking agent' used herein is a term used to distinguish it from the surface cross-linking agent for cross-linking the surface of the superabsorbent polymer particles described later, and polymerization by cross-linking the unsaturated bonds of the above-described water-soluble ethylenically unsaturated monomers play a role in Crosslinking in this step proceeds regardless of surface or internal crosslinking, but when the surface crosslinking process of the superabsorbent polymer particles described later proceeds, the surface of the finally prepared superabsorbent polymer particles has a structure crosslinked by a surface crosslinking agent, The inside is made up of a cross-linked structure by the internal cross-linking agent.

상기 내부 가교제로는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중합시 가교 결합의 도입을 가능케 하는 것이라면 어떠한 화합물도 사용 가능하다. 비제한적인 예로, 상기 내부 가교제는 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 부탄다이올디(메트)아크릴레이트, 부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 다이에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 헥산다이올디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 글리세린 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스톨 테트라아크릴레이트, 트리아릴아민, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 또는 에틸렌카보네이트와 같은 다관능성 가교제가 단독 사용 또는 2 이상 병용될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 이 중에서 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트가 사용될 수 있다.As the internal crosslinking agent, any compound may be used as long as it enables the introduction of crosslinking bonds during polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. As a non-limiting example, the internal crosslinking agent is N, N'-methylenebisacrylamide, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol di( Meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol (meth)acrylate, butanediol di(meth)acrylate, butylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate Hexanediol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, glycerin tri Multifunctional crosslinking agents such as (meth)acrylate, pentaerythol tetraacrylate, triarylamine, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol, glycerin, or ethylene carbonate may be used alone or in combination of two or more. It is not limited. Preferably, among them, polyethylene glycol di(meth)acrylate may be used.

이러한 내부 가교제의 존재 하에서의 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 가교 중합은, 중합 개시제, 필요에 따라 증점제(thickener), 가소제, 보존안정제, 산화방지제 등의 존재 하에 열중합, 광중합 또는 혼성 중합으로 수행될 수 있는 데, 구체적인 내용은 후술하기로 한다.The cross-linking polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the presence of such an internal cross-linking agent may be carried out by thermal polymerization, photo-polymerization or co-polymerization in the presence of a polymerization initiator and, if necessary, a thickener, a plasticizer, a storage stabilizer, an antioxidant, and the like. However, the specific details will be discussed later.

이러한 상기 고흡수성 수지 입자는 약 150 내지 약 850 ㎛의 입경을 가질 수 있고, 이러한 입경은 유럽부직포산업협회(European Disposables and Nonwovens Association, EDANA) 규격 EDANA WSP 220.3 방법에 따라 측정될 수 있다.The superabsorbent polymer particles may have a particle size of about 150 to about 850 μm, and this particle size may be measured according to the European Disposables and Nonwovens Association (EDANA) standard EDANA WSP 220.3 method.

또한, 상기 제2 가교 중합체는 베이스 수지 입자의 표면 중 적어도 일부에, 표면 가교제를 매개로 상기 가교 중합체가 추가 가교되어 형성된 것으로, 이러한 제2 가교 중합체를 포함하는 표면 가교층을 통하여 고흡수성 수지 입자의 표면 가교 밀도를 더욱 높일 수 있다. 이에 따라, 상기 고흡수성 수지 입자는 내부보다 외부의 가교 밀도가 높은 구조를 갖게 된다. In addition, the second crosslinked polymer is formed by further crosslinking the crosslinked polymer on at least a portion of the surface of the base resin particle via a surface crosslinking agent, and the superabsorbent polymer particle is formed through a surface crosslinking layer containing the second crosslinked polymer. surface cross-linking density can be further increased. Accordingly, the superabsorbent polymer particle has a structure in which the crosslinking density is higher on the outside than on the inside.

상기 표면 가교제로는 기존부터 고흡수성 수지의 제조에 사용되던 표면 가교제를 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 가교제는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,5-헥산디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 트리프로필렌 글리콜 및 글리세롤로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 폴리올; 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 및 글리세롤 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 카보네이트계 화합물; 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 등의 에폭시 화합물; 옥사졸리디논 등의 옥사졸린 화합물; 폴리아민 화합물; 옥사졸린 화합물; 모노-, 디- 또는 폴리옥사졸리디논 화합물; 또는 환상 우레아 화합물; 등을 포함할 수 있다. As the surface crosslinking agent, any surface crosslinking agent conventionally used in the preparation of the superabsorbent polymer may be used without particular limitation. For example, the surface crosslinking agent is ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2- 1 selected from the group consisting of methyl-1,3-propanediol, 2,5-hexanediol, 2-methyl-1,3-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, tripropylene glycol and glycerol more than one polyol; At least one carbonate-based compound selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate and glycerol carbonate; epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether; oxazoline compounds such as oxazolidinone; polyamine compounds; oxazoline compounds; mono-, di- or polyoxazolidinone compounds; or cyclic urea compounds; etc. may be included.

구체적으로, 상기 표면 가교제로 상술한 표면 가교제 중 1종 이상, 또는 2 종 이상, 또는 3종 이상이 사용될 수 있는데, 예를 들어, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 등의 에폭시 화합물이 사용될 수 있다.Specifically, one or more, two or more, or three or more of the aforementioned surface crosslinking agents may be used as the surface crosslinking agent, and for example, an epoxy compound such as ethylene glycol diglycidyl ether may be used.

또한, 상기 고흡수성 수지는 상술한 탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기를 포함하는 2 종 이상의 소수성 물질을 포함하는 데, 이러한 소수성 물질은 자당산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택된다. In addition, the super absorbent polymer includes at least two types of hydrophobic materials including a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms, and these hydrophobic materials include sucrose acid ester, sorbitan fatty acid ester, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid. It is selected from the group consisting of esters.

이 때, 상기 소수성 물질의 적어도 일부는 상기 고흡수성 수지 입자의 표면에 존재할 수 있다. 여기서, "상기 소수성 물질의 적어도 일부가 고흡수성 수지 입자의 표면에 존재한다"는 의미는, 상기 소수성 물질 중 적어도 일부가 상기 고흡수성 수지 입자의 표면에 흡착 또는 결합되어 있음을 의미한다. 구체적으로, 상기 소수성 물질은 상기 고흡수성 수지의 표면에 물리적으로 또는 화학적으로 흡착되어 있을 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 소수성 물질의 친수성 작용기는 상기 고흡수성 수지 입자의 표면의 친수성 부분에 쌍극자-쌍극자 인력(Dipole-dipole interaction) 및 수소 결합과 같은 분자간 힘에 의해 물리적으로 흡착되어 있을 수 있다. 이와 같이, 상기 소수성 물질의 친수성 작용기는 상기 고흡수성 수지 입자의 표면에 물리적으로 흡착되어 표면을 감싸고, 소수성 물질의 소수성 작용기는 고흡수성 수지 입자의 표면에 흡착되지 않아, 고흡수성 수지 입자의 표면 일부가 소수성 물질의 소수성 작용기에 의해 코팅되어 있을 수 있다. At this time, at least a portion of the hydrophobic material may be present on the surface of the superabsorbent polymer particle. Here, "at least a part of the hydrophobic material is present on the surface of the super absorbent polymer particle" means that at least a part of the hydrophobic material is adsorbed or bound to the surface of the super absorbent polymer particle. Specifically, the hydrophobic material may be physically or chemically adsorbed on the surface of the superabsorbent polymer. More specifically, the hydrophilic functional group of the hydrophobic material may be physically adsorbed to the hydrophilic portion of the surface of the superabsorbent polymer particle by intermolecular forces such as dipole-dipole interaction and hydrogen bonding. In this way, the hydrophilic functional group of the hydrophobic material is physically adsorbed on the surface of the super absorbent polymer particle to cover the surface, and the hydrophobic functional group of the hydrophobic material is not adsorbed on the surface of the super absorbent polymer particle, so that part of the surface of the super absorbent polymer particle may be coated with a hydrophobic functional group of a hydrophobic material.

따라서, 상기 소수성 물질 중 적어도 일부가 상기 고흡수성 수지 입자의 표면에 존재하는 경우, 상기 고흡수성 수지로 제조된 위생재가 소변과 같은 액체를 다량 흡수하여 팽윤되더라도, 이러한 소수성 물질 전부가 고흡수성 수지 입자의 내부, 구체적으로, 가교 중합체의 내부에 존재하는 경우에 비해, 고흡수성 수지의 촉감을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, when at least a part of the hydrophobic material is present on the surface of the super absorbent polymer particle, even if the sanitary material made of the super absorbent polymer absorbs a large amount of liquid such as urine and swells, all of the hydrophobic material is the super absorbent polymer particle It is possible to more effectively improve the tactile feel of the superabsorbent polymer compared to the case where it is present inside, specifically, inside the crosslinked polymer.

한편, 상기 고흡수성 수지는 상기 소수성 물질과 상기 소수성 물질들이 고흡수성 수지 제조 과정 중 가수분해되어 생성되는 가수분해물 외 다른 친수성 소수성 물질은 포함하지 않을 수 있다.Meanwhile, the superabsorbent polymer may not contain other hydrophilic and hydrophobic materials other than the hydrophobic material and hydrolyzate produced by hydrolysis of the hydrophobic materials during the manufacturing process of the superabsorbent polymer.

여기서, 상기 자당산 에스테르는 수크로스 스테아레이트(sucrose stearate), 수크로스 팔미테이트(sucrose palmitate) 및 수크로스 라우레이트(sucrose laurate) 중에서 선택될 수 있다.Here, the sucrose acid ester may be selected from sucrose stearate, sucrose palmitate and sucrose laurate.

또한, 상기 소르비탄 지방산 에스테르는 소르비탄 모노스테아레이트(sorbitan monostearate), 소르비탄 모노팔미테이트(sorbitan monopalmitate) 및 소르비탄 모노라우레이트(sorbitan monolaurate) 중에서 선택될 수 있다. In addition, the sorbitan fatty acid ester may be selected from sorbitan monostearate, sorbitan monopalmitate, and sorbitan monolaurate.

이 때, 상업적으로 입수가능한 소르비탄 지방산 에스테르로는 SPAN® 60(소르비탄 모노스테아레이트), SPAN® 40(소르비탄 모노팔미테이트), 또는 SPAN® 20(소르비탄 모노라우레이트) 등을 들 수 있다.At this time, commercially available sorbitan fatty acid esters include SPAN ® 60 (sorbitan monostearate), SPAN ® 40 (sorbitan monopalmitate), or SPAN ® 20 (sorbitan monolaurate). there is.

또한, 상기 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트(polyoxyethylene sorbitan monostearate), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트(polyoxyethylene sorbitan monopalmitate) 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트(polyoxyethylene sorbitan monolaurate) 중에서 선택될 수 있다. In addition, the polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester is polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate and polyoxyethylene sorbitan monolaurate. monolaurate).

이 때, 상업적으로 입수가능한 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르로는 TWEEN® 60(폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노스테아레이트; Polysorbate 60), TWEEN® 40(폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노팔미테이트; Polysorbate 40), 또는 TWEEN® 20(폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노라우레이트; Polysorbate 20) 등을 들 수 있다.At this time, commercially available polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters include TWEEN ® 60 (polyoxyethylene (20) sorbitan monostearate; Polysorbate 60), TWEEN ® 40 (polyoxyethylene (20) sorbitan monopalmi) Tate; Polysorbate 40), or TWEEN ® 20 (polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate; Polysorbate 20) and the like.

한편 상기 고흡수성 수지는 2 종의 소수성 물질을 포함할 수 있고, 상기 2 종의 소수성 물질은 자당산 에스테르 및 소르비탄 지방산 에스테르에서 각각 선택될 수 있다. 다시 말하여, 제1 소수성 물질은 자당산 에스테르이고, 제2 소수성 물질은 소르비탄 지방산 에스테르일 수 있다. 이러한 조합의 2 종의 소수성 물질을 사용하는 경우 1종의 소수성 물질을 사용하였을 때 보다 균일한 소수성 처리가 가능하다는 점에서 바람직할 수 있다. Meanwhile, the superabsorbent polymer may include two types of hydrophobic materials, and each of the two types of hydrophobic materials may be selected from sucrose acid esters and sorbitan fatty acid esters. In other words, the first hydrophobic material may be sucrose acid ester, and the second hydrophobic material may be sorbitan fatty acid ester. When using two types of hydrophobic materials in such a combination, it may be preferable in that a more uniform hydrophobic treatment is possible when one type of hydrophobic material is used.

또한, 상기 고흡수성 수지 내에 상기 자당산 에스테르 및 소르비탄 지방산 에스테르는 1:1 내지 1:2의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 자당산 에스테르 대비 상기 소르비탄 지방산 에스테르가 지나치게 적게 사용되는 경우 표면에 충분한 소수성 처리가 이루어지지 않는다는 문제가 있고, 상기 자당산 에스테르 대비 상기 소르비탄 지방산 에스테르가 지나치게 많이 사용되는 경우 용액 내 분산성이 저하될 우려가 있어 바람직하지 않다. In addition, the sucrose acid ester and the sorbitan fatty acid ester may be included in a weight ratio of 1:1 to 1:2 in the superabsorbent polymer. If too little of the sorbitan fatty acid ester is used compared to the sucrose acid ester, there is a problem that sufficient hydrophobic treatment is not performed on the surface. It is undesirable because there is a possibility of deterioration.

또한, 상기 소수성 물질의 총 중량은 상기 고흡수성 수지 총중량을 기준으로 0.005 내지 0.05 중량%로 포함될 수 있다. 상기 조성물 내에서 상기 소수성 물질의 함량이 지나치게 낮은 경우 상기 소수성 물질에 의한 고흡수성 수지 입자의 소수화 효과가 나타나지 않을 수 있고, 상기 소수성 물질의 함량이 지나치게 높은 경우 고흡수성 수지의 제반 물성인 보수능 및 흡수 속도가 저하될 수 있다. 이 때, 소수성 물질은 실제 투입되는 양보다 적은 함량으로 검출될 수 있는데, 이는 상기 소수성 물질의 분해 온도가 후술하는 표면 가교 공정에서 건조 온도보다 낮을 경우 건조 공정 시 상당 부분 분해 또는 휘발될 수 있기 때문이다.In addition, the total weight of the hydrophobic material may be included in 0.005 to 0.05% by weight based on the total weight of the superabsorbent polymer. If the content of the hydrophobic material in the composition is too low, the hydrophobic effect of the super absorbent polymer particles by the hydrophobic material may not appear. Absorption rate may be reduced. At this time, the hydrophobic material may be detected in an amount lower than the actual input amount. This is because a significant portion of the hydrophobic material may be decomposed or volatilized during the drying process when the decomposition temperature of the hydrophobic material is lower than the drying temperature in the surface crosslinking process described later. am.

상기 고흡수성 수지에서의 상기 소수성 물질의 함량은, 먼저 고흡수성 수지 1 g을 Tetrahydrofuran 5 mL에 투입한 다음 소수성 물질이 용해될 때까지 1 시간 동안 충분히 혼합하고, 이를 원심 분리한 후 상등액을 필터하여 용액 부분만을 추출한 다음 HPLC-MS 분석을 실시하여, 용액 부분에 용해되어 있는 소수성 물질 함량을 분석하여 측정할 수 있다. The content of the hydrophobic material in the superabsorbent polymer is determined by first adding 1 g of the superabsorbent polymer to 5 mL of Tetrahydrofuran, mixing thoroughly for 1 hour until the hydrophobic material is dissolved, centrifuging it, and filtering the supernatant. After extracting only the solution portion, HPLC-MS analysis is performed to analyze and measure the content of the hydrophobic substance dissolved in the solution portion.

또한, 상기 표면 가교제 및 상기 소수성 물질은 1:0.1 내지 1:2의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 소수성 물질이 상기 표면 가교제 대비 지나치게 낮은 함량으로 사용되는 경우 표면이 충분히 소수성을 나타내지 못하여 촉감이 나빠질 우려가 있고, 상기 소수성 물질이 상기 표면 가교제 대비 지나치게 높은 함량으로 사용되는 경우 표면이 과하게 소수성을 나타내어 고흡수성 수지의 흡수속도가 저하되어 바람직하지 않다.In addition, the surface crosslinking agent and the hydrophobic material may be included in a weight ratio of 1:0.1 to 1:2. When the hydrophobic material is used in an excessively low content compared to the surface cross-linking agent, the surface does not exhibit sufficient hydrophobicity and there is a risk of deterioration of the touch. This is not preferable because the absorption rate of the superabsorbent polymer is lowered.

보다 구체적으로는 상기 소수성 물질은 상기 표면 가교제 중량 대비 0.1 배 이상, 0.12 배 이상, 0.14 배 이상, 0.15 배 이상, 또는 0.16 배 이상이면서, 2 배 이하, 1.9 배 이하, 1.8 배 이하, 또는 1.7 배 이하의 중량으로 포함될 수 있다.More specifically, the hydrophobic material is 0.1 times or more, 0.12 times or more, 0.14 times or more, 0.15 times or more, or 0.16 times or more, and 2 times or less, 1.9 times or less, 1.8 times or less, or 1.7 times, based on the weight of the surface crosslinking agent. It can be included in the following weight.

또한, 상기 고흡수성 수지는 총중량을 기준으로 약 90 중량%, 바람직하게는 95 중량% 이상이 약 150 내지 850 ㎛의 입경을 갖는 고흡수성 수지 입자일 수 있고, 약 10 중량% 미만, 보다 구체적으로는 약 5 중량% 미만이 약 150 ㎛ 미만의 입경을 갖는 미분일 수 있다.In addition, about 90% by weight, preferably at least 95% by weight of the superabsorbent polymer may be superabsorbent polymer particles having a particle diameter of about 150 to 850 μm, based on the total weight, and less than about 10% by weight, more specifically may be a fine powder having a particle diameter of less than about 5% by weight of less than about 150 μm.

또한, 상기 고흡수성 수지는, EDANA 법 WSP 241.3에 따라 측정한 보수능(CRC)이 30 g/g 이상, 31 g/g 이상, 또는 32 g/g 이상이면서, 40 g/g 이하, 또는 35 g/g 이하의 범위를 가질 수 있다. In addition, the superabsorbent polymer has a water retention capacity (CRC) of 30 g/g or more, 31 g/g or more, or 32 g/g or more, and 40 g/g or less, or 35 It may have a range of g/g or less.

또한, 상기 고흡수성 수지는 24℃에서의 볼텍스법에 의한 흡수 속도(vortex time)가 60 초 이하, 58 초 이하, 또는 55 초 이하일 수 있다. 또한, 상기 흡수 속도는 그 값이 작을수록 우수하여 상기 흡수 속도의 하한은 이론상 0 초이나, 일례로 45 초 이상, 또는 50 초 이상일 수 있다. 이때 상기 고흡수성 수지의 흡수속도를 측정하는 방법은 후술하는 실시예에서 보다 구체적으로 설명한다.In addition, the superabsorbent polymer may have a vortex absorption rate of 60 seconds or less, 58 seconds or less, or 55 seconds or less by a vortex method at 24°C. In addition, the absorption rate is excellent as the value is small, and the lower limit of the absorption rate is 0 seconds in theory, but may be, for example, 45 seconds or more, or 50 seconds or more. In this case, a method for measuring the absorption rate of the superabsorbent polymer will be described in more detail in Examples to be described later.

또한, 상기 고흡수성 수지는 하기 1) 내지 3)의 방법에 따라 측정한 팽윤 고흡수성 수지 표면의 수가용 성분(Swollen SAP Surface Extractable Contents; SS E/C)이 고흡수성 수지 총중량 기준 5 중량% 이하일 수 있다:In addition, the water-soluble component (Swollen SAP Surface Extractable Contents; SS E / C) on the surface of the swollen super-absorbent polymer measured according to the methods 1) to 3) below is 5% by weight or less based on the total weight of the super-absorbent polymer can:

1) 고흡수성 수지 2.0 g을 삼각 플라스크에 넣고, 상기 삼각 플라스크에 0.9 중량%의 NaCl 용액 50 g을 투입 후 1 시간 동안 팽윤시키는 단계;1) putting 2.0 g of superabsorbent polymer in an Erlenmeyer flask, adding 50 g of a 0.9% by weight NaCl solution to the Erlenmeyer flask and swelling it for 1 hour;

2) 상기 삼각 플라스크에 0.9 중량%의 NaCl 용액 150 g을 추가 투입 후 2 분간 방치한 다음 필터 페이퍼로 수용액을 걸러내는 단계; 및2) adding 150 g of a 0.9% by weight NaCl solution to the Erlenmeyer flask, leaving it for 2 minutes, and then filtering the aqueous solution with filter paper; and

3) 상기 필터 페이퍼로 걸러진 용액 50 g을 시료로 하여 EDANA 법 WSP 270.2 R2 방법에 따라 E/C(Extractable Contents)을 측정하는 단계.3) Measuring E/C (Extractable Contents) according to the EDANA method WSP 270.2 R2 method using 50 g of the solution filtered through the filter paper as a sample.

여기서, SS E/C 측정값은 일반적인 수가용 성분(Extractable content; E/C) 측정 데이터와 달리 교반 없이 고흡수성 수지의 팽윤 및 방치 후 고흡수성 수지의 표면으로 빠져나와 촉감에 영향을 주는 수가용 성분만 측정하여 소변과 같은 액체에 의해 팽윤된 고흡수성 수지의 촉감을 대변할 수 있는 척도이다. 이때, 상기 고흡수성 수지의 “수가용 성분(EC)”은 고흡수성 수지의 제조 과정에서 가교화되지 않은 고분자 형태의 화합물을 의미하는 것으로, 중합 시 가교화가 불완전하여 가교화되지 않거나, 또는 쵸핑 또는 건조 과정에서 가교제가 분해되거나 또는 주고분자 사슬이 끊어져서 발생할 수 있다. 이러한 수가용 성분은 고흡수성 수지가 액체를 흡수하여 팽윤되는 경우 쉽게 용출될 수 있어 문제가 된다. 따라서, 팽윤된 고흡수성 수지에서 측정된 수가용 성분 값이 높을수록 용출되는 성분 함량이 증가하여, 기저귀와 같은 위생재의 표면이 끈적끈적해질 수 있어 촉감이 좋지 않을 수 있다. 또한, 상기 측정한 SS E/C는 그 값이 작을수록 우수하며 상기 SS E/C의 하한은 이론상 0 중량%이나, 일례로 고흡수성 수지 총중량 기준 1 중량% 이상, 5 중량% 이상, 또는 10 중량% 이상의 값을 가질 수 있다.Here, the SS E/C measurement value is different from the general extractable content (E/C) measurement data. After swelling and leaving the super absorbent polymer without stirring, the value of the SS E/C escapes to the surface of the super absorbent polymer and affects the touch. It is a scale that can represent the touch of superabsorbent polymer swollen by a liquid such as urine by measuring only the components. At this time, the “water-soluble component (EC)” of the super absorbent polymer refers to a compound in the form of a polymer that is not crosslinked during the manufacturing process of the super absorbent polymer, and is not crosslinked due to incomplete crosslinking during polymerization, or chopping or In the drying process, the crosslinking agent may be decomposed or the main molecular chain may be broken. This water-soluble component is a problem because it can be easily eluted when the superabsorbent polymer absorbs liquid and swells. Therefore, as the value of the water-soluble component measured in the swollen superabsorbent polymer increases, the content of the component that is eluted increases, and the surface of the sanitary material such as a diaper may become sticky, resulting in poor tactile feel. In addition, the SS E / C measured above is excellent as the value is small, and the lower limit of the SS E / C is theoretically 0% by weight, but for example, 1% by weight or more, 5% by weight or more, or 10% by weight based on the total weight of the superabsorbent polymer may have a value greater than or equal to weight percent.

고흡수성 수지의 제조 방법Manufacturing method of superabsorbent polymer

한편, 일 구현예의 고흡수성 수지는,On the other hand, the superabsorbent polymer of one embodiment,

내부 가교제 및 중합 개시제의 존재 하에, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계(단계 1);forming a water-containing gel polymer by cross-linking polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized in the presence of an internal cross-linking agent and a polymerization initiator (Step 1);

상기 함수겔 중합체를 건조 및 분쇄하여, 베이스 수지를 제조하는 단계(단계 2); 및drying and pulverizing the water-containing gel polymer to prepare a base resin (step 2); and

표면 가교제 및 탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기를 포함하는 2 종 이상의 소수성 물질의 존재 하에, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여, 상기 베이스 수지의 표면 중 적어도 일부에 표면 가교층을 형성하는 단계(단계 3)를 포함하여 제조되고,Forming a surface crosslinking layer on at least a part of the surface of the base resin by further crosslinking the surface of the base resin in the presence of a surface crosslinking agent and two or more kinds of hydrophobic materials including a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms. (step 3) is prepared,

여기서, 상기 소수성 물질은 자당산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택된다.Here, the hydrophobic material is selected from the group consisting of sucrose acid esters, sorbitan fatty acid esters and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters.

이하, 일 구현예의 고흡수성 수지의 제조 방법에 대하여 각 단계별로 보다 구체적으로 설명하기로 하되, 상기 소수성 물질에 대한 설명은 상술한 바를 참조한다.Hereinafter, a method for manufacturing a superabsorbent polymer according to an embodiment will be described in more detail for each step, but the description of the hydrophobic material will be referred to the above.

(단계 1)(Step 1)

일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법에서, 먼저 내부 가교제 및 중합 개시제의 존재 하에, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계를 수행한다. In the method for preparing a super absorbent polymer according to an embodiment, first, a step of forming a water-containing gel polymer is performed by cross-linking and polymerizing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized in the presence of an internal cross-linking agent and a polymerization initiator. .

상기 단계는, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 내부 가교제 및 중합 개시제를 혼합하여 단량체 조성물을 준비하는 단계 및 상기 단량체 조성물을 열중합 또는 광중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 내부 가교제에 대한 설명은 상술한 바를 참조한다. The step may include preparing a monomer composition by mixing the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, internal crosslinking agent, and polymerization initiator, and forming a hydrogel polymer by thermally or photopolymerizing the monomer composition. At this time, the description of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer and the internal crosslinking agent refers to the above.

상기 단량체 조성물에서, 이러한 내부 가교제는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 내부 가교제는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부 대비 0.01 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 또는 0.1 중량부 이상이고, 5 중량부 이하, 3 중량부 이하, 2 중량부 이하, 1 중량부 이하, 또는 0.7 중량부 이하로 사용될 수 있다. 상부 내부 가교제의 함량이 지나치게 낮을 경우 가교가 충분히 일어나지 않아 적정 수준 이상의 강도 구현이 어려울 수 있고, 상부 내부 가교제의 함량이 지나치게 높을 경우 내부 가교 밀도가 높아져 원하는 보수능의 구현이 어려울 수 있다. In the monomer composition, the internal crosslinking agent may be used in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. For example, the internal crosslinking agent is 0.01 parts by weight or more, 0.05 parts by weight or more, or 0.1 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and 5 parts by weight or less, 3 parts by weight or less, 2 parts by weight or less, 1 It may be used in parts by weight or less, or 0.7 parts by weight or less. If the content of the upper internal cross-linking agent is too low, cross-linking does not occur sufficiently, making it difficult to realize an appropriate level of strength. If the content of the upper internal cross-linking agent is too high, the internal cross-linking density increases, making it difficult to realize the desired water retention capacity.

또한, 상기 중합 개시제는 중합 방법에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 열중합 방법을 이용할 경우에는 열중합 개시제를 사용하고, 광중합 방법을 이용할 경우에는 광중합 개시제를 사용하며, 혼성 중합 방법(열 및 광을 모두 사용하는 방법)을 이용할 경우에는 열중합 개시제와 광중합 개시제를 모두 사용할 수 있다. 다만, 광중합 방법에 의하더라도, 자외선 조사 등의 광 조사에 의해 일정량의 열이 발생하고, 또한 발열 반응인 중합 반응의 진행에 따라 어느 정도의 열이 발생하므로, 추가적으로 열중합 개시제를 사용할 수도 있다.In addition, the polymerization initiator may be appropriately selected according to the polymerization method, a thermal polymerization initiator is used when a thermal polymerization method is used, a photopolymerization initiator is used when a photopolymerization method is used, and a hybrid polymerization method (thermal and photopolymerization initiators) is used. In the case of using both), both a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator may be used. However, even with the photopolymerization method, since a certain amount of heat is generated by light irradiation such as ultraviolet irradiation, and a certain amount of heat is generated as the polymerization reaction progresses, which is an exothermic reaction, a thermal polymerization initiator may be additionally used.

상기 광중합 개시제는 자외선과 같은 광에 의해 라디칼을 형성할 수 있는 화합물이면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있다.As the photopolymerization initiator, any compound capable of forming radicals by light such as ultraviolet light may be used without limitation in its configuration.

상기 광중합 개시제로는 예를 들어, 벤조인 에테르(benzoin ether), 디알킬아세토페논(dialkyl acetophenone), 하이드록실 알킬케톤(hydroxyl alkylketone), 페닐글리옥실레이트(phenyl glyoxylate), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal), 아실포스핀(acyl phosphine) 및 알파-아미노케톤(α-aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 한편, 아실포스핀의 구체예로는 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 에틸 (2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀에이트 등을 들 수 있다. 보다 다양한 광개시제에 대해서는 Reinhold Schwalm 저서인 "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application(Elsevier 2007년)" p115에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.Examples of the photopolymerization initiator include benzoin ether, dialkyl acetophenone, hydroxyl alkylketone, phenyl glyoxylate, and benzyl dimethyl ketal. Ketal), acyl phosphine, and alpha-aminoketone (α-aminoketone) may be used at least one selected from the group consisting of. On the other hand, specific examples of acylphosphine include diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, ethyl (2,4,6- Trimethylbenzoyl) phenylphosphinate etc. are mentioned. More various photoinitiators are well described in "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application (Elsevier 2007)" p115, a book by Reinhold Schwalm, and are not limited to the above examples.

또한, 상기 열중합 개시제로는 과황산염계 개시제, 아조계 개시제, 과산화수소 및 아스코르빈산으로 이루어진 개시제 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 구체적으로, 과황산염계 개시제의 예로는 과황산나트륨(Sodium persulfate; Na2S2O8), 과황산칼륨(Potassium persulfate; K2S2O8), 과황산암모늄(Ammonium persulfate; (NH4)2S2O8) 등이 있으며, 아조(Azo)계 개시제의 예로는 2,2-아조비스-(2-아미디노프로판)이염산염 (2,2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride), 2,2-아조비스-(N,N-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드 (2,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(카바모일아조)이소부티로니트릴 (2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2,2-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 디하이드로클로라이드(2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride), 4,4-아조비스-(4-시아노발레릭 산) (4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid)) 등이 있다. 보다 다양한 열중합 개시제에 대해서는 Odian 저서인 'Principle of Polymerization(Wiley, 1981)', p203에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.In addition, as the thermal polymerization initiator, at least one selected from the group consisting of a persulfate-based initiator, an azo-based initiator, hydrogen peroxide, and ascorbic acid may be used. Specifically, examples of persulfate-based initiators include sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ), potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ), and ammonium persulfate ((NH 4 ) 2 S 2 O 8 ) and the like, and examples of the azo-based initiator include 2,2-azobis-(2-amidinopropane) dihydrochloride, 2 ,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride (2,2-azobis-(N,N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(carbamoyl azo)isobutyronitrile (2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride (2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2- yl)propane] dihydrochloride) and 4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid). More various thermal polymerization initiators are well described in Odian's 'Principle of Polymerization (Wiley, 1981)', p203, and are not limited to the above examples.

이러한 중합 개시제는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 100 중량부 대비 2 중량부 이하로 사용될 수 있다. 즉, 상기 중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 중합 속도가 느려질 수 있고 최종 제품에 잔존 단량체가 다량으로 추출될 수 있어 바람직하지 않다. 반대로, 상기 중합 개시제의 농도가 상기 범위 보다 높을 경우 네트워크를 이루는 고분자 체인이 짧아져 수가용 성분의 함량이 높아지고 가압 흡수능이 낮아지는 등 수지의 물성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.The polymerization initiator may be used in an amount of 2 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. That is, when the concentration of the polymerization initiator is too low, the polymerization rate may be slowed and a large amount of residual monomer may be extracted into the final product, which is not preferable. Conversely, when the concentration of the polymerization initiator is higher than the above range, the polymer chain constituting the network is shortened, which is not preferable because the physical properties of the resin may be deteriorated, such as an increase in the content of water-soluble components and a decrease in absorbency under pressure.

상기 단량체 조성물은 필요에 따라 증점제(thickener), 가소제, 보존안정제, 산화방지제 등의 소수성 물질을 더 포함할 수 있다. The monomer composition may further include a hydrophobic material such as a thickener, a plasticizer, a storage stabilizer, and an antioxidant, if necessary.

그리고, 상기 단량체를 포함하는 단량체 조성물은, 예를 들어, 물과 같은 용매에 용해된 용액 상태 일 수 있고, 이러한 용액 상태의 단량체 조성물 중의 고형분 함량, 즉 단량체, 내부 가교제 및 중합 개시제의 농도는 중합 시간 및 반응 조건 등을 고려하여 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 단량체 조성물 내의 고형분 함량은 10 내지 80 중량%, 또는 15 내지 60 중량%, 또는 30 내지 50 중량%일 수 있다. And, the monomer composition including the monomer may be, for example, in a solution state dissolved in a solvent such as water, and the solid content, that is, the concentration of the monomer, the internal crosslinking agent, and the polymerization initiator in the monomer composition in the solution state is determined by polymerization. It may be appropriately adjusted in consideration of time and reaction conditions. For example, the solids content in the monomer composition may be 10 to 80% by weight, or 15 to 60% by weight, or 30 to 50% by weight.

상기 단량체 조성물이 상기와 같은 범위의 고형분 함량을 갖는 경우, 고농도 수용액의 중합 반응에서 나타나는 겔 효과 현상을 이용하여 중합 후 미반응 단량체를 제거할 필요가 없도록 하면서도, 후술할 중합체의 분쇄시 분쇄 효율을 조절하기 위해 유리할 수 있다. When the monomer composition has a solid content in the above range, the gel effect phenomenon that occurs in the polymerization reaction of a high-concentration aqueous solution is used to eliminate the need to remove unreacted monomers after polymerization, while increasing the pulverization efficiency when pulverizing the polymer, which will be described later. It can be advantageous to adjust.

이 때 사용할 수 있는 용매는 상술한 성분들을 용해할 수 있으면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 물, 에탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 부틸로락톤, 카르비톨, 메틸셀로솔브아세테이트 및 N,N-디메틸아세트아미드 등에서 선택된 1 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. The solvent that can be used at this time can be used without limitation in composition as long as it can dissolve the above-mentioned components. For example, water, ethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, propylene Glycol, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl At least one selected from ether, toluene, xylene, butyrolactone, carbitol, methylcellosolveacetate, and N,N-dimethylacetamide may be used in combination.

한편, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 가교 중합은, 열중합, 광중합 또는 혼성 중합하여 함수겔 중합체를 형성할 수 있으면, 특별히 구성의 한정이 없이 진행될 수 있다. On the other hand, cross-linking polymerization of water-soluble ethylenically unsaturated monomers having at least partially neutralized acidic groups can be carried out without any particular limitation in configuration, as long as a water-containing gel polymer can be formed by thermal polymerization, photopolymerization, or co-polymerization.

구체적으로, 중합 방법은 중합 에너지원에 따라 크게 열중합 및 광중합으로 나뉘며, 통상 열중합을 진행하는 경우, 니더(kneader)와 같은 교반축을 가진 반응기에서 진행될 수 있으며, 광중합을 진행하는 경우, 이동 가능한 컨베이어 벨트를 구비한 반응기에서 진행되거나, 바닥이 납작한 용기에서 진행될 수 있으나, 상술한 중합 방법은 일 예이며, 본 발명은 상술한 중합 방법에 한정되지는 않는다.Specifically, the polymerization method is largely divided into thermal polymerization and photopolymerization according to the polymerization energy source. In the case of normal thermal polymerization, it can be carried out in a reactor having an agitation shaft such as a kneader, and in the case of photopolymerization, a movable It may be carried out in a reactor equipped with a conveyor belt or in a container with a flat bottom, but the above polymerization method is an example, and the present invention is not limited to the above polymerization method.

일 예로, 상술한 바와 같이 교반축을 구비한 니더(kneader)와 같은 반응기에, 열풍을 공급하거나 반응기를 가열하여 열중합을 하여 얻어진 함수겔 중합체는 반응기에 구비된 교반축의 형태에 따라, 반응기 배출구로 배출되는 함수겔 중합체는 수 센티미터 내지 수 밀리미터 형태일 수 있다. 구체적으로, 얻어지는 함수겔 중합체의 크기는 주입되는 단량체 조성물의 농도 및 주입속도 등에 따라 다양하게 나타날 수 있는데, 통상 중량 평균 입경이 2 내지 50 mm 인 함수겔 중합체가 얻어질 수 있다.For example, as described above, the water-containing gel polymer obtained by thermal polymerization by supplying hot air to a reactor such as a kneader equipped with an agitation shaft or heating the reactor is directed to the outlet of the reactor according to the shape of the agitation shaft provided in the reactor. The discharged water-containing gel polymer may be in the form of several centimeters to several millimeters. Specifically, the size of the obtained water-containing gel polymer may vary depending on the concentration and injection speed of the monomer composition to be injected, and a water-containing gel polymer having a weight average particle diameter of 2 to 50 mm can be obtained.

또한, 상술한 바와 같이 이동 가능한 컨베이어 벨트를 구비한 반응기 또는 바닥이 납작한 용기에서 광중합을 진행하는 경우, 통상 얻어지는 함수겔 중합체의 형태는 벨트의 너비를 가진 시트 상의 함수겔 중합체일 수 있다. 이 때, 중합체 시트의 두께는 주입되는 단량체 조성물의 농도 및 주입속도 또는 주입량에 따라 달라지나, 통상 약 0.5 내지 약 5 cm의 두께를 가진 시트 상의 중합체가 얻어질 수 있도록 단량체 조성물을 공급하는 것이 바람직하다. 시트 상의 중합체의 두께가 지나치게 얇을 정도로 단량체 조성물을 공급하는 경우, 생산 효율이 낮아 바람직하지 않으며, 시트 상의 중합체 두께가 5cm를 초과하는 경우에는 지나치게 두꺼운 두께로 인해, 중합 반응이 전 두께에 걸쳐 고르게 일어나지 않을 수가 있다.In addition, as described above, when photopolymerization is performed in a reactor equipped with a movable conveyor belt or in a container with a flat bottom, the form of a water-containing gel polymer that is usually obtained may be a sheet-like water-containing gel polymer having the width of a belt. At this time, the thickness of the polymer sheet varies depending on the concentration and injection rate or amount of the monomer composition to be injected, but it is preferable to supply the monomer composition so that a polymer sheet having a thickness of about 0.5 to about 5 cm can be obtained. do. When the monomer composition is supplied to such an extent that the thickness of the polymer on the sheet is too thin, production efficiency is low, which is undesirable. When the thickness of the polymer on the sheet exceeds 5 cm, the polymerization reaction does not occur evenly over the entire thickness due to the excessively thick thickness. may not be

이때 이와 같은 방법으로 얻어진 함수겔 중합체는 함수율이 40 내지 80 중량%일 수 있다. 예를 들어, 상기 함수겔 중합체의 함수율은 40 중량% 이상, 45 중량% 이상, 50 중량% 이상, 55 중량% 이상이고, 80 중량% 이하, 77 중량% 이하, 또는 75 중량% 이하일 수 있다. 상기 함수겔 중합체의 함수율이 지나치게 낮은 경우 이후 분쇄 단계에서 적절한 표면적을 확보하기 어려워 건조의 효율이 떨어질 우려가 있고, 상기 함수겔 중합체의 함수율이 지나치게 높은 경우 이후 분쇄 단계에서 받는 압력이 증가하여 가압 하 흡수능력이 저하될 수 있고, 분쇄 이후 건조 단계에서 많은 에너지 및 긴 시간이 소요될 우려가 있다. 또한, 함수겔 중합체가 70 중량% 내지 80 중량%와 같은 높은 함수율을 갖는 경우에도, 상술한 소수성 물질로 인하여 분쇄된 입자의 응집 없이 함수겔 중합체를 분쇄하는 것이 가능하다.In this case, the water-containing gel polymer obtained in this way may have a moisture content of 40 to 80% by weight. For example, the moisture content of the water-containing gel polymer may be 40 wt% or more, 45 wt% or more, 50 wt% or more, 55 wt% or more, 80 wt% or less, 77 wt% or less, or 75 wt% or less. If the water content of the water-containing gel polymer is too low, it is difficult to secure an appropriate surface area in the subsequent grinding step, and drying efficiency may be reduced. Absorption capacity may be lowered, and there is a concern that a lot of energy and a long time are required in the drying step after grinding. In addition, even when the water-containing gel polymer has a high moisture content such as 70% to 80% by weight, it is possible to pulverize the water-containing gel polymer without aggregation of the pulverized particles due to the above-described hydrophobic material.

한편, 본 명세서 전체에서 "함수율"은 전체 함수겔 중합체 중량에 대해 차지하는 수분의 함량으로 함수겔 중합체의 중량에서 건조 상태의 중합체의 중량을 뺀 값을 의미한다. 구체적으로는, 적외선 가열을 통해 크럼 상태의 중합체의 온도를 올려 건조하는 과정에서 중합체 중의 수분증발에 따른 무게감소분을 측정하여 계산된 값으로 정의한다. 이 때, 건조 조건은 상온에서 약 180℃까지 온도를 상승시킨 뒤 180℃에서 유지하는 방식으로 총 건조시간은 온도상승단계 5분을 포함하여 40분으로 설정하여, 함수율을 측정한다.Meanwhile, throughout the present specification, "moisture content" refers to a value obtained by subtracting the weight of the dry polymer from the weight of the hydrogel polymer as the content of moisture with respect to the total weight of the hydrogel polymer. Specifically, it is defined as a value calculated by measuring the weight loss due to moisture evaporation in the polymer during the drying process by raising the temperature of the polymer in the crumb state through infrared heating. At this time, the drying condition is a method of raising the temperature from room temperature to about 180 ° C and then maintaining it at 180 ° C. The total drying time is set to 40 minutes including 5 minutes of the temperature raising step, and the moisture content is measured.

(단계 2)(Step 2)

다음으로, 상기 함수겔 중합체를 건조 및 분쇄하여 분말 형태의 베이스 수지를 형성하는 단계가 수행된다. 필요에 따라서 상기 건조 단계의 효율을 높이기 위해 건조 전에 조분쇄하는 단계를 더 거칠 수 있다.Next, a step of drying and pulverizing the water-containing gel polymer to form a base resin in a powder form is performed. If necessary, a step of coarsely pulverizing may be further performed before drying to increase the efficiency of the drying step.

이때, 사용되는 조분쇄를 위해 사용되는 분쇄기는 구성의 한정은 없으나, 구체적으로, 수직형 절단기(Vertical pulverizer), 터보 커터(Turbo cutter), 터보 글라인더(Turbo grinder), 회전 절단식 분쇄기(Rotary cutter mill), 절단식 분쇄기(Cutter mill), 원판 분쇄기(Disc mill), 조각 파쇄기(Shred crusher), 파쇄기(Crusher), 초퍼(chopper) 및 원판식 절단기(Disc cutter)로 이루어진 분쇄 기기 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있으나, 상술한 예에 한정되지는 않는다.At this time, the grinder used for coarse grinding is not limited in configuration, but specifically, a vertical pulverizer, a turbo cutter, a turbo grinder, a rotary cutting grinder ( Rotary cutter mill), cutter mill, disc mill, shred crusher, crusher, chopper and disc cutter It may include any one selected, but is not limited to the above-described examples.

이때 조분쇄 단계는 상기 중합체의 입경이 약 2 내지 약 10 mm로 되도록 분쇄할 수 있다. 구체적으로, 입경이 2 mm 미만으로 분쇄하는 것은 상기 함수겔 중합체의 높은 함수율로 인해 기술적으로 용이하지 않으며, 또한 분쇄된 입자 간에 서로 응집되는 현상이 나타날 수도 있다. 한편, 입경이 10 mm 초과로 분쇄하는 경우, 추후 이루어지는 건조 단계의 효율 증대 효과가 미미하다.At this time, in the coarsely pulverizing step, the polymer may be pulverized to have a particle size of about 2 to about 10 mm. Specifically, grinding to a particle diameter of less than 2 mm is not technically easy due to the high water content of the hydrogel polymer, and also a phenomenon in which the pulverized particles may aggregate with each other may occur. On the other hand, when grinding with a particle diameter of more than 10 mm, the effect of increasing the efficiency of the subsequent drying step is insignificant.

상기와 같이 분쇄되거나, 혹은 분쇄 단계를 거치지 않은 중합 직후의 중합체에 대해 건조를 수행한다. 이때 상기 건조 단계의 건조 온도는 약 150 내지 약 250℃일 수 있다. 건조 온도가 150℃ 미만인 경우, 건조 시간이 지나치게 길어지고 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있고, 건조 온도가 250℃를 초과하는 경우, 지나치게 중합체 표면만 건조되어, 추후 이루어지는 분쇄 공정에서 미분이 발생할 수도 있고, 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있다. 따라서 바람직하게 상기 건조는 약 150 내지 약 200℃의 온도에서, 더욱 바람직하게는 약 160 내지 약 180℃의 온도에서 진행될 수 있다.Drying is performed on the polymer immediately after polymerization that is pulverized as described above or not subjected to the pulverization step. At this time, the drying temperature of the drying step may be about 150 to about 250 ℃. When the drying temperature is less than 150 ° C, the drying time is too long and there is a risk of deterioration in the physical properties of the finally formed super absorbent polymer, and when the drying temperature exceeds 250 ° C, only the surface of the polymer is excessively dried, resulting in a subsequent pulverization process There is a concern that fine powder may be generated in the water, and physical properties of the finally formed superabsorbent polymer may be deteriorated. Therefore, preferably, the drying may be performed at a temperature of about 150 to about 200 °C, more preferably at a temperature of about 160 to about 180 °C.

한편, 건조 시간의 경우에는 공정 효율 등을 고려하여, 약 20 내지 약 90분 동안 진행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. Meanwhile, the drying time may be about 20 to about 90 minutes in consideration of process efficiency, but is not limited thereto.

상기 건조 단계의 건조 방법은 함수겔 중합체의 건조 공정으로 통상 사용되는 것이면, 그 구성의 한정이 없이 선택되어 사용될 수 있다. 구체적으로, 열풍 공급, 적외선 조사, 극초단파 조사, 또는 자외선 조사 등의 방법으로 건조 단계를 진행할 수 있다. 이와 같은 건조 단계 진행 후의 중합체의 함수율은 약 5 내지 약 10 중량%일 수 있다. The drying method of the drying step may be selected and used without any limitation in configuration, as long as it is commonly used as a drying process for hydrogel polymers. Specifically, the drying step may be performed by a method such as hot air supply, infrared ray irradiation, microwave irradiation, or ultraviolet ray irradiation. The moisture content of the polymer after such a drying step may be about 5 to about 10% by weight.

다음에, 이와 같은 건조 단계를 거쳐 얻어진 건조된 중합체를 분쇄하는 단계를 수행한다. Next, a step of pulverizing the dried polymer obtained through such a drying step is performed.

분쇄 단계 후 얻어지는 중합체 분말인 베이스 수지는 입경이 약 150 내지 약 850㎛ 일 수 있다. 이와 같은 입경으로 분쇄하기 위해 사용되는 분쇄기는 구체적으로, 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill), 롤 밀(roll mill), 디스크 밀(disc mill) 또는 조그 밀(jog mill) 등을 사용할 수 있으나, 상술한 예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.The base resin, which is a polymer powder obtained after the grinding step, may have a particle size of about 150 to about 850 μm. The grinder used for grinding to such a particle size is specifically, a pin mill, a hammer mill, a screw mill, a roll mill, a disc mill, or a jog mill. A jog mill or the like may be used, but the present invention is not limited to the above examples.

그리고, 이와 같은 분쇄 단계 이후 최종 제품화되는 고흡수성 수지 분말의 물성을 관리하기 위해, 분쇄 후 얻어지는 베이스 수지를 입경에 따라 분급한다. 바람직하게는 입경이 약 150 내지 약 850㎛인 중합체를 분급하여, 이와 같은 입경을 가진 베이스 수지에 대해서만 표면 가교 반응 단계를 거칠 수 있다. In addition, in order to manage physical properties of the superabsorbent polymer powder to be finalized after the pulverization step, the base resin obtained after pulverization is classified according to the particle size. Preferably, a polymer having a particle diameter of about 150 to about 850 μm may be classified, and a surface crosslinking reaction step may be performed only for a base resin having such a particle diameter.

(단계 3)(Step 3)

다음으로, 표면 가교제 및 탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기를 포함하는 2 종 이상의 소수성 물질의 존재 하에, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여 상기 베이스 수지의 표면 중 적어도 일부에 표면 가교층을 형성하는 단계가 수행된다. 상기 단계를 통하여, 상기 베이스 수지의 표면에, 보다 구체적으로는 베이스 수지 입자 각각의 표면 중 적어도 일부에 상기 제1 가교 중합체가 표면 가교제를 매개로 추가 가교된 제2 가교 중합체를 포함하는 표면 가교층이 형성된 고흡수성 수지가 제조된다. Next, the surface of the base resin is additionally crosslinked in the presence of a surface crosslinking agent and two or more types of hydrophobic materials including a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms to form a surface crosslinking layer on at least a part of the surface of the base resin. step is performed. Through the above step, the surface cross-linked layer including the second cross-linked polymer in which the first cross-linked polymer is additionally cross-linked on the surface of the base resin, more specifically, on at least a portion of the surface of each of the base resin particles through a surface cross-linking agent. The formed superabsorbent polymer is prepared.

상기 표면 가교는 입자 내부의 가교결합 밀도와 관련하여 고흡수성 고분자 입자 표면 근처의 가교결합 밀도를 증가시키는 단계이다. 일반적으로, 표면 가교 제는 베이스 수지 표면에 도포된다. 따라서, 이 반응은 고흡수성 수지 입자의 표면 상에서 일어나며, 이는 입자 내부에는 실질적으로 영향을 미치지 않으면서 입자의 표면 상에서의 가교 결합성은 개선시킨다. 따라서 표면 가교 결합된 고흡수성 수지 입자는 내부에서보다 표면 부근에서 더 높은 가교 결합도를 갖는다.The surface crosslinking is a step of increasing the crosslinking density near the surface of the superabsorbent polymer particle in relation to the crosslinking density inside the particle. Generally, a surface crosslinking agent is applied to the surface of a base resin. Accordingly, this reaction takes place on the surface of the superabsorbent polymer particles, which improves the crosslinkability on the surface of the particles without substantially affecting the inside of the particles. Therefore, the surface cross-linked superabsorbent polymer particles have a higher degree of cross-linking in the vicinity of the surface than in the inside.

상기 표면 가교제로는 기존부터 고흡수성 수지의 제조에 사용되던 표면 가교제를 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 가교제는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,5-헥산디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 트리프로필렌 글리콜 및 글리세롤로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 폴리올; 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 및 글리세롤 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 카보네이트계 화합물; 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 등의 에폭시 화합물; 옥사졸리디논 등의 옥사졸린 화합물; 폴리아민 화합물; 옥사졸린 화합물; 모노-, 디- 또는 폴리옥사졸리디논 화합물; 또는 환상 우레아 화합물; 등을 포함할 수 있다. As the surface crosslinking agent, any surface crosslinking agent conventionally used in the preparation of the superabsorbent polymer may be used without particular limitation. For example, the surface crosslinking agent is ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2- 1 selected from the group consisting of methyl-1,3-propanediol, 2,5-hexanediol, 2-methyl-1,3-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, tripropylene glycol and glycerol more than one polyol; At least one carbonate-based compound selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate and glycerol carbonate; epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether; oxazoline compounds such as oxazolidinone; polyamine compounds; oxazoline compounds; mono-, di- or polyoxazolidinone compounds; or cyclic urea compounds; etc. may be included.

일 예로, 상기 표면 가교제로 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르는 수용성이 높으며 두 개의 에폭시기를 가지고 있어 비교적 낮은 온도에서도 쉽게 표면 반응이 진행될 수 있다. For example, it is preferable to use ethylene glycol diglycidyl ether as the surface crosslinking agent. These ethylene glycol diglycidyl ethers are highly water-soluble and have two epoxy groups, so surface reactions can easily proceed even at relatively low temperatures.

상기 표면 가교제의 함량은 구체적으로 추가되는 표면 가교제의 종류나 반응 조건에 따라 적절히 선택될 수 있지만, 베이스 수지 100 중량부에 대해, 약 0.001 내지 약 5 중량부, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 3 중량부, 더욱 바람직하게는 약 0.05 내지 약 2 중량부를 사용할 수 있다. 표면 가교제의 함량이 지나치게 적으면, 표면 가교 반응이 거의 일어나지 않으며, 베이스 수지 100 중량부에 대해, 5 중량부를 초과하는 경우, 과도한 표면 가교 반응의 진행으로 인해 보수능 등의 흡수 특성 저하가 나타날 수 있다. The content of the surface crosslinking agent may be appropriately selected depending on the type of surface crosslinking agent added or reaction conditions, but is about 0.001 to about 5 parts by weight, preferably about 0.01 to about 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. parts, more preferably from about 0.05 to about 2 parts by weight. If the content of the surface crosslinking agent is too small, surface crosslinking reaction hardly occurs, and if it exceeds 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin, excessive surface crosslinking reaction may cause deterioration in water absorption properties such as water retention capacity. there is.

상기 2 종 이상의 소수성 물질은 상기 베이스 수지 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 0.05 중량부로 사용될 수 있다. 상기 소수성 물질이 상기 베이스 수지 100 중량부 대비 0.01 중량부 미만으로 사용되는 경우 고흡수성 수지 입자의 소수화 효과가 나타나지 않을 수 있고, 상기 소수성 물질이 상기 베이스 수지 100 중량부 대비 0.05 중량부를 초과하여 사용되는 경우 소수성 물질로 인해 고흡수성 수지 입자가 물을 흡수하는데 방해할 수 있어 고흡수성 수지의 흡수 속도가 저하될 수 있다. The two or more hydrophobic materials may be used in an amount of 0.01 part by weight to 0.05 part by weight based on 100 parts by weight of the base resin. When the hydrophobic material is used in an amount of less than 0.01 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin, the hydrophobic effect of the superabsorbent polymer particles may not appear, and the hydrophobic material is used in an amount exceeding 0.05 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. In this case, the water absorption rate of the super absorbent polymer may decrease because the hydrophobic material may interfere with the super absorbent polymer particles absorbing water.

또한, 상기 2 종 이상의 소수성 물질은 후술하는 표면 가교 용액에 첨가하여 사용될 수 있다. 상기 소수성 물질은 이러한 표면 가교 용액 내의 용매에 의해 용해되거나 또는 현탁될 수 있다. In addition, the above two or more hydrophobic materials may be added to a surface crosslinking solution to be described later. The hydrophobic material may be dissolved or suspended by a solvent in the surface crosslinking solution.

그리고, 상기 표면 가교제 및 상기 2 종 이상의 소수성 물질은 1:0.1 내지 1:2의 중량비로 사용될 수 있다. 상기 소수성 물질이 상기 표면 가교제 대비 지나치게 낮은 함량으로 사용되는 경우 표면이 충분히 소수성을 나타내지 못하여 촉감이 나빠질 우려가 있고, 상기 소수성 물질이 상기 표면 가교제 대비 지나치게 높은 함량으로 사용되는 경우 표면이 과하게 소수성을 나타내어 고흡수성 수지의 흡수속도가 저하되어 바람직하지 않다.In addition, the surface crosslinking agent and the two or more hydrophobic materials may be used in a weight ratio of 1:0.1 to 1:2. When the hydrophobic material is used in an excessively low content compared to the surface cross-linking agent, the surface does not exhibit sufficient hydrophobicity and there is a risk of deterioration of the touch. This is not preferable because the absorption rate of the superabsorbent polymer is lowered.

보다 구체적으로는 상기 소수성 물질은 상기 표면 가교제 중량 대비 0.1 배 이상, 0.12 배 이상, 0.14 배 이상, 0.15 배 이상, 또는 0.16 배 이상이면서, 2 배 이하, 1.9 배 이하, 1.8 배 이하, 또는 1.7 배 이하의 중량으로 사용될 수 있다.More specifically, the hydrophobic material is 0.1 times or more, 0.12 times or more, 0.14 times or more, 0.15 times or more, or 0.16 times or more, and 2 times or less, 1.9 times or less, 1.8 times or less, or 1.7 times, based on the weight of the surface crosslinking agent. The following weights can be used.

또한, 상기 표면 가교층을 형성하는 단계는, 상기 표면 가교제와 함께 무기물질을 사용하여 수행될 수 있다. 즉, 상기 표면가교제, 소수성 물질 및 무기 물질의 존재 하에서, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여 표면 가교층을 형성하는 단계를 수행할 수 있다. In addition, the forming of the surface cross-linking layer may be performed using an inorganic material together with the surface cross-linking agent. That is, in the presence of the surface crosslinking agent, the hydrophobic material, and the inorganic material, the surface of the base resin may be additionally crosslinked to form a surface crosslinking layer.

이러한 무기 물질로 실리카(silica), 클레이(clay), 알루미나, 실리카-알루미나 복합재, 티타니아, 아연산화물 및 알루미늄 설페이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 무기 물질을 사용할 수 있다. 상기 무기 물질은 분말 형태 또는 액상 형태로 사용할 수 있다. 또한, 상기 무기 물질은 베이스 수지 100 중량부에 대하여 약 0.001 내지 약 1 중량부의 함량으로 사용될 수 있다. As the inorganic material, at least one inorganic material selected from the group consisting of silica, clay, alumina, silica-alumina composite, titania, zinc oxide, and aluminum sulfate may be used. The inorganic material may be used in powder form or liquid form. In addition, the inorganic material may be used in an amount of about 0.001 to about 1 part by weight based on 100 parts by weight of the base resin.

상기 표면 가교제를 베이스 수지에 혼합하는 방법에 대해서는 그 구성의 한정은 없다. 표면 가교제와 베이스 수지 분말을 반응조에 넣고 혼합하거나, 베이스 수지 분말에 표면 가교제를 분사하는 방법, 연속적으로 운전되는 믹서에 베이스 수지와 표면 가교제를 연속적으로 공급하여 혼합하는 방법 등을 사용할 수 있다.There is no limitation of the structure about the method of mixing the said surface crosslinking agent with base resin. A method of mixing the surface crosslinking agent and the base resin powder in a reaction tank, spraying the surface crosslinking agent on the base resin powder, or continuously supplying and mixing the base resin and the surface crosslinking agent to a continuously operated mixer may be used.

상기 표면 가교제 첨가시, 물을 함께 혼합하여 표면 가교 용액의 형태로 첨가할 수 있다. 물을 첨가하는 경우, 표면 가교제가 중합체에 골고루 분산될 수 있는 이점이 있다. 이때, 추가되는 물의 함량은 표면 가교제의 고른 분산을 유도하고 중합체 분말의 뭉침 현상을 방지함과 동시에 표면 가교제의 표면 침투 깊이를 최적화하기 위한 목적으로, 상기 베이스 수지 100 중량부에 대해, 약 1 내지 약 10 중량부의 비율로 첨가되는 것이 바람직하다.When adding the surface crosslinking agent, water may be mixed together and added in the form of a surface crosslinking solution. When water is added, there is an advantage that the surface crosslinking agent can be evenly dispersed in the polymer. At this time, the amount of water added is about 1 to 100 parts by weight of the base resin for the purpose of inducing uniform dispersion of the surface crosslinking agent, preventing agglomeration of the polymer powder, and at the same time optimizing the surface penetration depth of the surface crosslinking agent It is preferably added in a proportion of about 10 parts by weight.

상기 표면 가교제와 고흡수성 수지 조성물을 혼합 시, 추가로 물 및 메탄올을 함께 혼합하여 첨가할 수 있다. 물 및 메탄올을 첨가하는 경우, 표면 가교제가 고흡수성 수지 조성물에 골고루 분산될 수 있는 이점이 있다. 이때, 추가되는 물 및 메탄올의 함량은 표면 가교제의 고른 분산을 유도하고 고흡수성 수지 조성물의 뭉침 현상을 방지함과 동시에 가교제의 표면 침투 깊이를 최적화하기 위해 적절하게 조절될 수 있다. When mixing the surface crosslinking agent and the superabsorbent polymer composition, water and methanol may be additionally mixed and added. When water and methanol are added, there is an advantage in that the surface crosslinking agent can be evenly dispersed in the superabsorbent polymer composition. At this time, the amounts of added water and methanol may be appropriately adjusted to induce uniform dispersion of the surface crosslinking agent, prevent agglomeration of the superabsorbent polymer composition, and optimize the surface penetration depth of the crosslinking agent.

상기 표면 가교제 및 용매를 포함하는 표면 가교 용액이 첨가된 베이스 수지를 약 100 내지 약 150 ℃의 온도에서 약 15 내지 약 80 분, 바람직하게는 약 20 내지 약 70 분 동안 가열시킴으로써 표면 가교 결합 반응이 이루어질 수 있다. 가교 반응 온도가 100 ℃ 미만일 경우 표면 가교 반응이 충분히 일어나지 않을 수 있고, 150 ℃를 초과할 경우 표면 가교 밀도가 높아져 흡수능이 현격하게 저하될 수 있다.The surface cross-linking reaction is performed by heating the base resin to which the surface cross-linking solution containing the surface cross-linking agent and the solvent is added at a temperature of about 100 to about 150 ° C. for about 15 to about 80 minutes, preferably about 20 to about 70 minutes. It can be done. If the crosslinking reaction temperature is less than 100 °C, the surface crosslinking reaction may not sufficiently occur, and if it exceeds 150 °C, the surface crosslinking density may increase and the absorption capacity may significantly decrease.

또한, 표면 가교 반응을 위한 승온 수단은 특별히 한정되지 않는다. 열매체를 공급하거나, 열원을 직접 공급하여 가열할 수 있다. 이때, 사용 가능한 열매체의 종류로는 스팀, 열풍, 뜨거운 기름과 같은 승온한 유체 등을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 또한 공급되는 열매체의 온도는 열매체의 수단, 승온 속도 및 승온 목표 온도를 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 한편, 직접 공급되는 열원으로는 전기를 통한 가열, 가스를 통한 가열 방법을 들 수 있으나, 상술한 예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.In addition, the means for raising the temperature for the surface crosslinking reaction is not particularly limited. It can be heated by supplying a heat medium or directly supplying a heat source. At this time, as the type of heat medium that can be used, steam, hot air, heated fluids such as hot oil, etc. can be used, but the present invention is not limited thereto, and the temperature of the heat medium supplied depends on the means of the heat medium, the rate of temperature increase and the temperature rise. It can be selected appropriately in consideration of the target temperature. On the other hand, as the directly supplied heat source, heating through electricity or heating through gas may be mentioned, but the present invention is not limited to the above-described examples.

상기와 같이 상기 베이스 수지의 표면에 표면 가교층을 형성한 이후에, 추가적으로 무기물을 더 혼합할 수 있다. As described above, after forming the surface crosslinking layer on the surface of the base resin, an inorganic material may be additionally mixed.

상기 무기물은 예를 들어, 실리카(silica), 클레이(clay), 알루미나, 실리카-알루미나 복합재, 및 티타니아로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 실리카를 사용할 수 있다. The inorganic material may be, for example, at least one selected from the group consisting of silica, clay, alumina, a silica-alumina composite, and titania, and preferably silica.

이러한 무기물은 상기 고흡수성 수지 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이상, 또는 0.05 중량부 이상, 또는 0.1 중량부 이상이면서, 5 중량부 이하, 또는 3 중량부 이하, 또는 1 중량부 이하의 함량으로 사용될 수 있다.These inorganic materials may be used in an amount of 0.01 parts by weight or more, or 0.05 parts by weight or more, or 0.1 parts by weight or more, and 5 parts by weight or less, or 3 parts by weight or less, or 1 part by weight or less, based on 100 parts by weight of the superabsorbent polymer. can

한편 최종 제품화되는 고흡수성 수지의 물성을 관리하기 위해, 표면 가교 반응 단계 후 얻어지는 고흡수성 수지를 입경에 따라 분급하는 단계를 추가로 더 수행할 수 있다. 바람직하게는 입경이 약 150 내지 약 850㎛인 중합체를 분급하여, 이와 같은 입경을 가진 고흡수성 수지만 최종 제품으로 할 수 있다. Meanwhile, in order to manage physical properties of the super absorbent polymer to be finalized, a step of classifying the super absorbent polymer obtained after the surface crosslinking reaction according to the particle size may be additionally performed. Preferably, polymers having particle diameters of about 150 to about 850 μm are classified, and only superabsorbent polymers having such particle diameters can be used as final products.

이하, 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들이 제시된다. 그러나 하기의 실시예들은 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid understanding of the invention. However, the following examples are only for exemplifying the invention and are not intended to limit the invention only to these.

실시예 - 고흡수성 수지의 제조Example - Preparation of Super Absorbent Polymer

실시예 1Example 1

(단계 1) 교반기, 온도계를 장착한 3L 유리 용기에 아크릴산 100 g(1.388 mol), 내부 가교제 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(Mn= 508) 0.16 g, 광중합 개시제 디페닐(2, 4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드 0.008 g, 열중합 개시제 과황산나트륨 0.12 g, 32%의 가성소다 용액 123.5 g을 상온에서 혼합하여, 단량체 조성물을 제조하였다(아크릴산의 중화도: 70 몰%, 고형분 함량: 45 중량%).(Step 1) In a 3L glass container equipped with a stirrer and a thermometer, 100 g (1.388 mol) of acrylic acid, 0.16 g of internal crosslinking agent polyethylene glycol diacrylate (Mn = 508), and photopolymerization initiator diphenyl (2, 4,6-trimethylbenzoyl 0.008 g of phosphine oxide, 0.12 g of thermal polymerization initiator sodium persulfate, and 123.5 g of 32% caustic soda solution were mixed at room temperature to prepare a monomer composition (degree of neutralization of acrylic acid: 70 mol%, solid content: 45% by weight) ).

이후, 상기 단량체 조성물을 폭 10 cm, 길이 2 m의 벨트가 50 cm/min의 속도로 회전하는 컨베이어 벨트 상에 500 ~ 2000 mL/min의 속도로 공급하였다. 그리고, 상기 단량체 조성물의 공급과 동시에 10 mW/cm2의 세기를 갖는 자외선을 조사하여 60 초 동안 중합 반응을 진행하여, 함수율이 55 중량%인 함수겔 중합체를 얻었다.Thereafter, the monomer composition was supplied at a speed of 500 to 2000 mL/min on a conveyor belt in which a belt having a width of 10 cm and a length of 2 m rotated at a speed of 50 cm/min. And, simultaneously with the supply of the monomer composition, UV light having an intensity of 10 mW/cm 2 was irradiated to conduct a polymerization reaction for 60 seconds, thereby obtaining a water-containing gel polymer having a water content of 55% by weight.

(단계 2) 다음으로, 상기 중합 반응을 통해 얻은 함수겔 중합체에 상기 제조예 1에서 제조한 소수성 물질 용액을 상기 제1 소수성 물질이 상기 함수겔 중합체 100 중량부 대비 1 중량부 투입되도록 혼합한 후, 직경 1 mm의 복수 개의 세절공을 갖는 다공판을 구비한 미트 쵸퍼(meat chopper)를 이용하여 150 ㎛ 내지 850 ㎛의 입경을 갖는 입자가 되도록 분쇄하였다. 이 때, 분쇄물에는 250 ㎛ 이하의 입경을 갖는 분쇄된 함수겔 중합체 입자를 80 중량%로 포함되어 있었다.(Step 2) Next, the hydrophobic material solution prepared in Preparation Example 1 was mixed with the water-containing gel polymer obtained through the polymerization reaction so that 1 part by weight of the first hydrophobic material was added to 100 parts by weight of the water-containing gel polymer. , It was pulverized into particles having a particle diameter of 150 μm to 850 μm using a meat chopper equipped with a perforated plate having a plurality of cut holes with a diameter of 1 mm. At this time, the pulverized product contained 80% by weight of pulverized water-containing gel polymer particles having a particle size of 250 μm or less.

이후, 상기 분쇄물을 상하로 풍량 전이가 가능한 회전식(유동식) 오븐을 이용하여 185℃의 핫 에어(hot air)를 20 분간 하방에서 상방으로 흐르게 하고, 다시 20 분간 상방에서 하방으로 흐르게 하여 건조시켜, 베이스 수지를 제조하였다.Thereafter, the pulverized product is dried by flowing hot air at 185 ° C. from bottom to top for 20 minutes using a rotary (flow type) oven capable of transferring air volume up and down, and then flowing from top to bottom for another 20 minutes. , the base resin was prepared.

(단계 3) 다음으로, 수득한 베이스 수지 100 g에 물 5.0 g, 메탄올 3.0 g, 표면 가교제 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르(EJ1030s) 0.06 g, 23%의 황산 알루미늄 수용액 0.3 g, 2 종의 소수성 물질인 수크로스 스테아레이트(sucrose stearate, S-570, Mitsubishi chemical 제조) 0.005 g 및 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노라우레이트(SPAN® 20, Sigma-Aldrich 사 제조) 0.005 g을 투입한 후 2 분간 혼합하고, 이를 140℃에서 40 분간 건조한 다음 최종 고흡수성 수지를 제조하였다.(Step 3) Next, 5.0 g of water, 3.0 g of methanol, 0.06 g of ethylene glycol diglycidyl ether (EJ1030s) as a surface crosslinking agent, 0.3 g of 23% aluminum sulfate aqueous solution, and two types of hydrophobicity were added to 100 g of the obtained base resin. After adding 0.005 g of sucrose stearate (S-570, manufactured by Mitsubishi chemical) and 0.005 g of polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate (SPAN ® 20, manufactured by Sigma-Aldrich), minutes, and dried at 140° C. for 40 minutes to prepare a final superabsorbent polymer.

실시예 2 내지 4Examples 2 to 4

실시예 1의 소수성 물질 대신 하기 표 2의 소수성 물질을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 고흡수성 수지를 제조하였다. A superabsorbent polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the hydrophobic material in Table 2 was used instead of the hydrophobic material in Example 1.

참조예 1Reference Example 1

실시예 1의 2 종의 소수성 물질 대신 하기 표 2의 1종의 소수성 물질을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 고흡수성 수지를 제조하였다.A superabsorbent polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that one hydrophobic material in Table 2 was used instead of the two hydrophobic materials in Example 1.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1의 (단계 3)에서 소수성 물질을 사용하지 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 고흡수성 수지를 제조하였다. A superabsorbent polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the hydrophobic material was not used in Example 1 (Step 3).

비교예 2 내지 5Comparative Examples 2 to 5

실시예 1의 2 종의 소수성 물질 대신 하기 표 2의 1종의 소수성 물질을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 고흡수성 수지를 제조하였다. A superabsorbent polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that one hydrophobic material in Table 2 was used instead of the two hydrophobic materials in Example 1.

시험예 1Test Example 1

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 고흡수성 수지에 대하여, 하기와 같은 방법으로 포함되어 있는 소수성 물질 함량을 각각 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. With respect to the superabsorbent polymers prepared in Example 1 and Comparative Example 1, the hydrophobic material content contained therein was measured in the following manner, respectively, and the results are shown in Table 1 below.

1) 최종 제조된 고흡수성 수지 1 g을 테트라히드로퓨란 5 mL에 투입한 후 표면의 소수성 물질이 용해될 될 때까지 1시간 동안 충분히 혼합하였다.1) After putting 1 g of the finally prepared superabsorbent polymer into 5 mL of tetrahydrofuran, the mixture was sufficiently mixed for 1 hour until the hydrophobic material on the surface was dissolved.

2) 상기 혼합물을 원심 분리한 후 상등액을 필터하여 용액 부분만을 추출한 다음 HPLC-MS 분석을 통해, 용액 부분에 용해되어 있는 소수성 물질 함량을 정량화하였다.2) After centrifuging the mixture, the supernatant was filtered to extract only the solution portion, and then the hydrophobic material content dissolved in the solution portion was quantified through HPLC-MS analysis.

소수성 물질 종류
(함량)1)
Type of hydrophobic material
(content) 1)
실시예 1Example 1 수크로스 스테아레이트
(0.004 중량%)
sucrose stearate
(0.004% by weight)
소르비탄 모노라우레이트
(0.004 중량%)
Sorbitan Monolaurate
(0.004% by weight)
비교예 1Comparative Example 1 -- --

1) 고흡수성 수지 총중량 기준 중량1) Weight based on total weight of superabsorbent polymer

시험예test example 2 2

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고흡수성 수지에 대하여, 아래와 같은 방법으로 원심분리 보수능(CRC), 흡수속도 및 SS E/C를 각각 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 다르게 표기하지 않는 한, 하기 물성 평가는 모든 과정을 항온항습실(23±2℃, 상대습도 45±10%)에서 진행하였고, 측정 오차를 방지하기 위하여 3 회 측정 평균 값을 측정 데이터로 하였다. 또한, 하기 물성 평가에서 생리식염수 또는 염수는 0.9 중량% 염화나트륨(NaCl) 수용액을 의미한다.With respect to the superabsorbent polymers prepared in the above Examples and Comparative Examples, centrifugal water retention capacity (CRC), absorption rate, and SS E/C were respectively measured in the following manner, and the results are shown in Table 2 below. Unless otherwise indicated, the following physical property evaluation was carried out in a constant temperature and humidity room (23 ± 2 ℃, relative humidity 45 ± 10%), and the average value of three measurements was used as the measurement data to prevent measurement errors. In addition, in the evaluation of physical properties below, physiological saline or saline means a 0.9% by weight aqueous solution of sodium chloride (NaCl).

(1) 원심분리 보수능 (CRC, Centrifuge Retention Capacity)(1) Centrifuge Retention Capacity (CRC)

각 수지 조성물의 무하중 하 흡수 배율에 의한 보수능을 유럽부직포산업협회(European Disposables and Nonwovens Association, EDANA) 규격 EDANA WSP 241.3에 따라 측정하였다. The water retention capacity of each resin composition under no load under water absorption was measured according to the European Disposables and Nonwovens Association (EDANA) standard EDANA WSP 241.3.

구체적으로, 실시예 및 비교예를 통해 각각 얻은 수지 조성물에서, #30-50의 체로 분급한 수지 조성물을 얻었다. 이러한 수지 조성물 W0(g) (약 0.2g)을 부직포제의 봉투에 균일하게 넣고 밀봉(seal)한 후, 상온에서 생리식염수(0.9 중량%)에 침수시켰다. 30분 경과 후, 원심 분리기를 이용하여 250G의 조건 하에서 상기 봉투로부터 3분간 물기를 빼고, 봉투의 질량 W2(g)을 측정하였다. 또, 수지를 이용하지 않고 동일한 조작을 한 후에 그때의 질량 W1(g)을 측정하였다. Specifically, from the resin compositions obtained through Examples and Comparative Examples, resin compositions classified through a #30-50 sieve were obtained. This resin composition W 0 (g) (about 0.2 g) was uniformly placed in a bag made of nonwoven fabric and sealed, and then immersed in physiological saline (0.9% by weight) at room temperature. After 30 minutes, water was drained from the bag for 3 minutes under the condition of 250 G using a centrifuge, and the mass W 2 (g) of the bag was measured. Moreover, after carrying out the same operation without using resin, the mass W1 (g) at that time was measured.

얻어진 각 질량을 이용하여 하기 수학식 1에 따라 CRC(g/g)를 산출하였다.CRC (g/g) was calculated according to Equation 1 below using each mass obtained.

[수학식 1][Equation 1]

CRC (g/g) = {[W2(g) - W1(g)]/W0(g)} - 1CRC (g/g) = {[W 2 (g) - W 1 (g)]/W 0 (g)} - 1

(2) 흡수속도 (Vortex time)(2) Absorption rate (Vortex time)

상기 실시예 및 비교예의 고흡수성 수지의 흡수 속도(vortex time)를 하기와 같은 방법으로 측정하였다.The absorption rate (vortex time) of the superabsorbent polymers of Examples and Comparative Examples was measured in the following manner.

① 먼저, 바닥이 평평한 100 mL의 비커에 100 mL의 Mass Cylinder를 이용하여 50 mL의 0.9% 염수를 넣었다. ① First, 50 mL of 0.9% saline was added to a 100 mL beaker with a flat bottom using a 100 mL Mass Cylinder.

② 다음으로, 상기 비커가 마그네틱 교반기 중앙에 오도록 놓은 후, 상기 비커 안에 원형 마그네틱 바(직경 30 mm)를 넣었다.② Next, after placing the beaker in the center of the magnetic stirrer, a circular magnetic bar (30 mm in diameter) was placed in the beaker.

③ 이후, 상기 마그네틱 바가 600 rpm으로 교반하도록 교반기를 작동시키고, 교반에 의해 생긴 와류(vortex)의 가장 아래 부분이 상기 마그네틱 바의 위에 닿도록 하였다.③ Then, the stirrer was operated so that the magnetic bar was stirred at 600 rpm, and the lowest part of the vortex generated by the stirring was brought into contact with the top of the magnetic bar.

④ 비커 내 염수의 온도가 24.0℃가 된 것을 확인한 후 2±0.01 g의 고흡수성 수지 시료를 투입하면서 동시에 스톱 와치를 작동시키고, 와류가 사라지면서 액 표면이 완전 수평이 될 때까지의 시간을 초 단위로 측정하였고, 이를 흡수 속도로 하였다.④ After confirming that the temperature of the brine in the beaker has reached 24.0℃, insert 2±0.01 g of the superabsorbent polymer sample and simultaneously operate the stop watch. It was measured as a unit, and this was taken as the absorption rate.

(3) 팽윤 고흡수성 수지 표면의 수가용 성분(SS E/C)(3) Water-soluble components on the surface of the swollen superabsorbent polymer (SS E/C)

상기 실시예 및 비교예의 고흡수성 수지의 SS E/C를 하기와 같은 방법으로 측정하였다.SS E/C of the superabsorbent polymers of Examples and Comparative Examples was measured in the following manner.

① 먼저, 고흡수성 수지 2.0 g을 삼각 플라스크에 넣고, 상기 삼각 플라스크에 0.9 중량%의 NaCl 용액 50 g을 투입 후 1 시간 동안 팽윤시켰다.① First, 2.0 g of the superabsorbent polymer was placed in an Erlenmeyer flask, and 50 g of a 0.9% by weight NaCl solution was added to the Erlenmeyer flask, followed by swelling for 1 hour.

② 다음으로, 상기 삼각 플라스크에 0.9 중량%의 NaCl 용액 150 g을 추가 투입 후 2 분간 방치한 다음 필터 페이퍼로 수용액을 걸러내었다.② Next, 150 g of 0.9% by weight NaCl solution was additionally added to the Erlenmeyer flask, left for 2 minutes, and then the aqueous solution was filtered with filter paper.

③ 이후, 상기 필터 페이퍼로 걸러진 용액 50 g을 시료로 하여 EDANA 법 WSP 270.2 R2 방법에 따라 E/C(Extractable Contents)를 측정하였다. ③ Then, E / C (Extractable Contents) was measured according to the EDANA method WSP 270.2 R2 method using 50 g of the solution filtered through the filter paper as a sample.

소수성 물질
(함량1))
hydrophobic material
(content 1) )
SAP 물성SAP properties
CRC
(g/g)
CRC
(g/g)
흡수속도
(초)
absorption rate
(candle)
SS E/C
(중량 %)
SS E/C
(weight %)
실시예
1
Example
One
수크로스
스테아레이트
(0.005)
sucrose
stearate
(0.005)
소르비탄
모노라우레이트
(0.005)
Sorbitan
monolaurate
(0.005)
32.332.3 5353 4.94.9
실시예
2
Example
2
수크로스
스테아레이트
(0.015)
sucrose
stearate
(0.015)
소르비탄
모노라우레이트
(0.015)
Sorbitan
monolaurate
(0.015)
32.232.2 5454 4.64.6
실시예
3
Example
3
수크로스
스테아레이
트(0.025)
sucrose
stearey
Bit (0.025)
소르비탄
모노라우레이트
(0.025)
Sorbitan
monolaurate
(0.025)
32.332.3 5555 4.54.5
실시예
4
Example
4
수크로스
스테아레이트
(0.01)
sucrose
stearate
(0.01)
소르비탄
모노라우레이트
(0.02)
Sorbitan
monolaurate
(0.02)
32.232.2 5555 4.74.7
참조예
1
reference example
One
수크로스
스테아레이트
(0.05)
sucrose
stearate
(0.05)
소르비탄
모노라우레이트
(0.05)
Sorbitan
monolaurate
(0.05)
32.032.0 5858 4.54.5
비교예
1
comparative example
One
-- 32.332.3 5252 7.07.0
비교예
2
comparative example
2
수크로스 스테아레이트
(0.01)
sucrose stearate
(0.01)
32.232.2 5252 6.66.6
비교예
3
comparative example
3
수크로스 스테아레이트
(0.03)
sucrose stearate
(0.03)
32.432.4 5353 6.56.5
비교예
4
comparative example
4
수크로스 스테아레이트
(0.05)
sucrose stearate
(0.05)
32.232.2 5454 6.36.3
비교예
5
comparative example
5
소르비탄 모노라우레이트
(0.05)
Sorbitan Monolaurate
(0.05)
32.132.1 5454 6.46.4

1) 베이스 수지 100 중량부 대비 중량부1) parts by weight relative to 100 parts by weight of the base resin

상기 표 2를 참조하면, 표면 가교 공정에서 2 종의 소수성 물질을 같이 사용하여 고흡수성 수지를 제조하는 경우, 소수성 물질만을 단독으로 사용하거나 또는 이러한 소수성 물질을 사용하지 않는 경우에 비해, 흡수 성능 및 흡수 속도의 저하 없이 팽윤 후 고흡수성 수지 표면에서의 수가용 성분의 함량이 낮아 팽윤 후 고흡수성 수지의 촉감이 향상되었음을 알 수 있다.Referring to Table 2, when a superabsorbent polymer is prepared by using two types of hydrophobic materials together in the surface crosslinking process, compared to the case of using only the hydrophobic material or not using such a hydrophobic material, the absorption performance and It can be seen that the tactile feel of the super absorbent polymer after swelling was improved because the content of water-soluble components on the surface of the super absorbent polymer after swelling was low without a decrease in absorption rate.

Claims (11)

적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 제1 가교 중합체를 포함하는 베이스 수지, 및 상기 베이스 수지 상에 형성되어 있고, 상기 제1 가교 중합체가 표면 가교제를 매개로 추가 가교된 제2 가교 중합체를 포함하는 표면 가교층을 포함하는 고흡수성 수지 입자; 및
탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기를 포함하는 2 종 이상의 소수성 물질을 포함하고,
상기 소수성 물질은 자당산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택되는,
고흡수성 수지.
A base resin comprising a first crosslinked polymer of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized, and a second crosslinked polymer formed on the base resin and further crosslinked with a surface crosslinking agent. superabsorbent polymer particles including a surface crosslinking layer containing a crosslinked polymer; and
Contains two or more hydrophobic substances containing a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms,
The hydrophobic material is selected from the group consisting of sucrose acid esters, sorbitan fatty acid esters and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters,
super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 소수성 물질의 적어도 일부가 상기 고흡수성 수지 입자의 표면에 존재하는,
고흡수성 수지.
According to claim 1,
At least a portion of the hydrophobic material is present on the surface of the superabsorbent polymer particle,
super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 자당산 에스테르는 수크로스 스테아레이트(sucrose stearate), 수크로스 팔미테이트(sucrose palmitate) 및 수크로스 라우레이트(sucrose laurate) 중에서 선택되는,
고흡수성 수지.
According to claim 1,
The sucrose acid ester is selected from sucrose stearate, sucrose palmitate and sucrose laurate,
super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 소르비탄 지방산 에스테르는 소르비탄 모노스테아레이트(sorbitan monostearate), 소르비탄 모노팔미테이트(sorbitan monopalmitate) 및 소르비탄 모노라우레이트(sorbitan monolaurate) 중에서 선택되는,
고흡수성 수지.
According to claim 1,
The sorbitan fatty acid ester is selected from sorbitan monostearate, sorbitan monopalmitate and sorbitan monolaurate,
super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트(polyoxyethylene sorbitan monostearate), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트(polyoxyethylene sorbitan monopalmitate) 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트(polyoxyethylene sorbitan monolaurate) 중에서 선택되는,
고흡수성 수지.
According to claim 1,
The polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester is polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate and polyoxyethylene sorbitan monolaurate. selected from,
super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 고흡수성 수지는 2 종의 소수성 물질을 포함하고,
상기 2 종의 소수성 물질은 자당산 에스테르 및 소르비탄 지방산 에스테르에서 각각 선택되는,
고흡수성 수지.
According to claim 1,
The superabsorbent polymer includes two types of hydrophobic materials,
The two hydrophobic materials are each selected from sucrose acid esters and sorbitan fatty acid esters,
super absorbent polymer.
제6항에 있어서,
상기 자당산 에스테르 및 소르비탄 지방산 에스테르는 1:1 내지 1:2의 중량비로 포함되는,
고흡수성 수지.
According to claim 6,
The sucrose acid ester and the sorbitan fatty acid ester are included in a weight ratio of 1: 1 to 1: 2,
super absorbent polymer.
제1항에 있어서,
상기 고흡수성 수지는 하기 1) 내지 3)의 방법에 따라 측정한 팽윤 고흡수성 수지 표면의 수가용 성분(Swollen SAP Surface Extractable Contents; SS E/C)이 고흡수성 수지 총중량 기준 5 중량% 이하인,
1) 고흡수성 수지 2.0 g을 삼각 플라스크에 넣고, 상기 삼각 플라스크에 0.9 중량%의 NaCl 용액 50 g을 투입 후 1 시간 동안 팽윤시키는 단계;
2) 상기 삼각 플라스크에 0.9 중량%의 NaCl 용액 150 g을 추가 투입 후 2 분간 방치한 다음 필터 페이퍼로 수용액을 걸러내는 단계; 및
3) 상기 필터 페이퍼로 걸러진 용액 50 g을 시료로 하여 EDANA 법 WSP 270.2 R2 방법에 따라 E/C(Extractable Contents)를 측정하는 단계.
According to claim 1,
In the superabsorbent polymer, the water-soluble component (Swollen SAP Surface Extractable Contents; SS E / C) on the surface of the swollen superabsorbent polymer measured according to the methods 1) to 3) below is 5% by weight or less based on the total weight of the superabsorbent polymer.
1) putting 2.0 g of the superabsorbent polymer in an Erlenmeyer flask, adding 50 g of a 0.9% by weight NaCl solution to the Erlenmeyer flask, and then swelling the Erlenmeyer flask for 1 hour;
2) adding 150 g of a 0.9% by weight NaCl solution to the Erlenmeyer flask, leaving it for 2 minutes, and then filtering the aqueous solution with filter paper; and
3) Measuring E/C (Extractable Contents) according to the EDANA method WSP 270.2 R2 method using 50 g of the solution filtered through the filter paper as a sample.
내부 가교제 및 중합 개시제의 존재 하에, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계(단계 1);
상기 함수겔 중합체를 건조 및 분쇄하여, 베이스 수지를 제조하는 단계(단계 2); 및
표면 가교제 및 탄소수 11 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소기를 포함하는 2 종 이상의 소수성 물질의 존재 하에, 상기 베이스 수지의 표면을 추가 가교하여, 상기 베이스 수지의 표면 중 적어도 일부에 표면 가교층을 형성하는 단계(단계 3)를 포함하고,
상기 소수성 물질은 자당산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르로 구성되는 군으로부터 선택되는,
고흡수성 수지의 제조 방법.
forming a water-containing gel polymer by cross-linking polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer having an acidic group at least partially neutralized in the presence of an internal cross-linking agent and a polymerization initiator (Step 1);
drying and pulverizing the water-containing gel polymer to prepare a base resin (step 2); and
Forming a surface crosslinking layer on at least a part of the surface of the base resin by further crosslinking the surface of the base resin in the presence of a surface crosslinking agent and two or more kinds of hydrophobic materials including a linear or branched hydrocarbon group having 11 or more carbon atoms. (step 3),
The hydrophobic material is selected from the group consisting of sucrose acid esters, sorbitan fatty acid esters and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters,
A method for producing a superabsorbent polymer.
제9항에 있어서,
상기 2 종 이상의 소수성 물질은 상기 베이스 수지 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 0.05 중량부로 사용되는,
고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 9,
The two or more hydrophobic materials are used in an amount of 0.01 part by weight to 0.05 part by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
A method for producing a superabsorbent polymer.
제9항에 있어서,
상기 표면 가교제 및 상기 2 종 이상의 소수성 물질은 1:0.1 내지 1:2의 중량비로 사용되는,
고흡수성 수지의 제조 방법.
According to claim 9,
The surface crosslinking agent and the two or more hydrophobic materials are used in a weight ratio of 1:0.1 to 1:2,
A method for producing a superabsorbent polymer.
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